Question

【題目】如圖，兩傾斜放置的光滑平行金屬導軌間距為L，電阻不計，導軌平面與水平方向的夾角為θ，導軌上端接入一內電阻可忽略的電源，電動勢為E．一粗細均勻的金屬棒電阻為R，金屬棒水平放在導軌上且與導軌接觸良好．欲使金屬棒靜止在導軌上不動，則以下說法正確的是（ ）

A.可加豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B=
B.可加豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B=
C.所加勻強磁場磁感應強度的最小值為B=
D.如果金屬棒的直徑變為原來的兩倍，原來靜止的金屬棒將依然保持靜止

Answer 1

【答案】B,C,D
【解析】解：A、加豎直向下的勻強磁場，安培力方向水平向左，導體棒不可能處于平衡．A不符合題意．

B、當加豎直向上的勻強磁場時，導體棒受重力、支持力和水平向右的安培力，如圖所示，

根據共點力平衡有：mgtanθ=BIL，I= ，所以 ．B符合題意．

C、當安培力方向與支持力方向垂直時，安培力最小，最小值為mgsinθ，則BIL=mgsinθ，I= ，所以B的最小值為 ．C符合題意．

D、棒原來處于靜止狀態，則可能是BIL=mg，當棒的直徑為原來2倍時，則電阻減小原來4倍，電流變大原來4倍，安培力變為4倍，而質量也變為原來4倍．所以棒仍不動．D符合題意．

所以答案是：BCD．

【考點精析】通過靈活運用安培力，掌握安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零即可以解答此題．