题目内容
【题目】如图、在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为1.两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源(未画出)。将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且两轨道垂直。通过导体棒的恒定电流大小为I.若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止,求:
(1)请判断通过导体棒的恒定电流的方向；
(2)磁场对导体棒的安培力的大小；
(3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向。
【答案】（1）
（2）
（3）
，垂直轨道平面斜向上
【解析】
导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，安培力方向由左手定则判断，根据共点力平衡条件求解磁场对导体棒的安培力的大小, 要使磁感应强度最小，则要求安培力最小，当安培力方向平行斜面向上时，安培力最小，由平衡条件和F=BIL公式求解磁感应强度B的最小值。
(1) 导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，由左手定则判断可知，安培力方向水平向右，所以通过导体棒的恒定电流的方向；
(2) 根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小
；
(3) 要使磁感应强度最小，则要求安培力最小。根据受力情况可知，最小安培力
方向平行于轨道斜向上。
所以最小磁感应强度
根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上。
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