问题 计算题

(9分)水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:

(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?

(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零, B的大小至少为多少?此时B的方向如何?

答案

(1) N=mg-,f= (2) Bmin 水平向右

题目分析:从b向a看其受力如图所示.

(1)水平方向:f=FAsinθ      1分 

竖直方向:N+FAcosθ=mg    1分

又FA=BIL=BL                1分

联立①②③得:N=mg-,f=      2分

(2)使ab棒受支持力为零,且让磁场最小,须使所受安培力竖直向上,

则有FA=mg   1分    FA= BminIL  1分        Bmin,      1分

根据左手定则判定磁场方向水平向右     1分

不定项选择
判断题