题目内容
【题目】如图,两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L,电阻不计,导轨平面与水平方向的夹角为θ,导轨上端接入一内电阻可忽略的电源,电动势为E.一粗细均匀的金属棒电阻为R,金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好.欲使金属棒静止在导轨上不动,则以下说法正确的是( )![]()
A.可加竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B= ![]()
B.可加竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B= ![]()
C.所加匀强磁场磁感应强度的最小值为B= ![]()
D.如果金属棒的直径变为原来的两倍,原来静止的金属棒将依然保持静止
【答案】B,C,D
【解析】解:A、加竖直向下的匀强磁场,安培力方向水平向左,导体棒不可能处于平衡.A不符合题意.
B、当加竖直向上的匀强磁场时,导体棒受重力、支持力和水平向右的安培力,如图所示,
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根据共点力平衡有:mgtanθ=BIL,I=
,所以
.B符合题意.
C、当安培力方向与支持力方向垂直时,安培力最小,最小值为mgsinθ,则BIL=mgsinθ,I=
,所以B的最小值为
.C符合题意.
D、棒原来处于静止状态,则可能是BIL=mg,当棒的直径为原来2倍时,则电阻减小原来4倍,电流变大原来4倍,安培力变为4倍,而质量也变为原来4倍.所以棒仍不动.D符合题意.
所以答案是:BCD.
【考点精析】通过灵活运用安培力,掌握安培力做功与路径有关,绕闭合回路一周,安培力做的功可以为正,可以为负,也可以为零,而不像重力和电场力那样做功总为零即可以解答此题.
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