Question

如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（  ）

A．，水平向右

B．，垂直于回路平面向上

C．，竖直向下

D．，垂直于回路平面向下

Answer

D

【解析】

试题分析：导体棒受重力、支持力和安培力，三力平衡，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，此时根据安培力公式计算出的磁感应强度即为最小值．

【解析】
对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图

从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小；

故安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为

B=

根据欧姆定律，有

E=IR

故

B=

故选D．

【点评】本题是三力平衡中动态分析问题，即其中第一个力大小和方向都不变，第二个力方向不变，大小可变，则当地三个力与第二个力垂直时，第三个力取最小值；同时要结合欧姆定律、安培力公式列式求解．