题目内容
【题目】如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.2m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源．现把一个质量
的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ=0.5．为使导体棒能静止在导轨上，在导轨所在平面内，加一个竖直向上的匀强磁场．导轨电阻不计，导体棒接入电路的电阻R0=2Ω．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：
（1）当磁感应强度B1多大时，导体棒与导轨间的摩擦力为零；
（2）当磁感应强度B2=12.5T时，导体棒与导轨间摩擦力的大小和方向；
（3）使导体棒能静止在导轨上所加磁场的磁感应强度B的最小值．
【答案】（1）6.25T （2）
（3）
【解析】（1）根据闭合电路的欧姆定律，则有
由平衡条件得： 
，得
（2）导体棒受力情况如图所示(图中摩擦力f未画出)
当磁感应强度
时， 
摩擦力f沿斜面向下，由平衡条件得： 
代入数据得： 
（3）当磁感应强度B最小时，导体棒恰好不下滑，这时摩擦力f沿斜面向上，
则有： 
而： 
又： 
联立得： 
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