Question

【題目】如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌CD、PQ間距為L(zhǎng)，與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成θ角，回路其余電阻不計(jì)．在空間施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)可以使ab棒靜止，則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度的最小值及其方向分別為（ ）

A.
，水平向右
B.
，垂直于回路平面向下
C.
，豎直向下
D.
，垂直于回路平面向下

Answer 1

【答案】B
【解析】解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如圖所示：

從圖象可以看出，當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí)，安培力最小；

故安培力的最小值為：FA=mgsinθ，故磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為：

B= =

根據(jù)歐姆定律，有：

E=I（R+r）

故有：B=

根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向垂直平面向下；

故選：B．

【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的安培力，需要了解安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零才能得出正確答案．