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精英家教网如图所示,在匀强磁场中,光滑导轨abcd平行放置,与水平面的夹角为θ,间距为L1.质量为m,长为L2(L2>L1)的导体棒MN,垂直搁在两平行导轨上,通以大小为I由N流向M的电流时,恰好处于静止状态.下列关于磁感应强度B的大小及方向的说法正确的是(  )
A、B的最小值为
mgsinθ
IL1
,方向垂直于导轨平面向上
B、B的最小值为
mgsinθ
IL2
,方向垂直于导轨平面向下
C、B的最小值为
mgtanθ
IL1
,方向垂直于水平面向上
D、B的最小值为
mgtanθ
IL2
,方向垂直于水平面向下
分析:金属棒静止,金属棒处于平衡状态,所受合力为零,对金属棒进行受力分析,根据平衡条件及左手定则分析
解答:解:对导体棒受力分析,根据平衡条件,导体棒所受支持力与安培力的合力与重力等大反向,根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图:
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由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值:
Fmin=mgsinθ
F沿斜面向上.
根据安培力的公式:F=BIL.所以磁感应强度B的最小值:B=
mgsinθ
IL1
方向垂直于导轨平面向上.
故选:A
点评:金属棒静止处于平衡状态,所受合力为零,对金属棒正确受力分析,熟练应用左手定则是正确解题的关键.
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