Question

如图所示，两平行金属导轨EF、CD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角θ，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应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. ，垂直于回路平面向下

D. ，竖直向下

Answer

C

【解析】

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。

对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：

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：，根据欧姆定律，有：E=IR，故有：，根据左手定则，磁场方向垂直平面向上，故C正确、ABD错误。