解题思路:(1)根据共点力平衡求出安培力的大小,从而根据F=BIL求出磁感应强度的大小.
(2)根据共点力平衡,运用合成法求出支持力的大小,从而得出对导轨的压力.
(3)当安培力平行斜面向上时,F有最小值,即磁感应强度具有最小值.
(1)棒静止时,通过受力分析可知.
则有:F=Gtan60°
即:BIL=Gtan60°
解得:B=
Gtan60°
IL=
3
3
3×1T=
3T.
(2)ab棒对导轨的压力与FN大小相等.
FN =
G
cos60°=
3
1
2N=6N
故ab棒对导轨的压力为6N.
(3)(3)若要使B取值最小,即安培力F最小.显然当F平行斜面向上时,F有最小值,此时B应垂直于斜面向上,且有:
F=Gsin60°
所以:BminIL=Gsin60°
Bmin=
Gsin60°
IL=
3×
3
2
3×1T=
3
2T
答:(1)匀强磁场的磁感应强度B为
3T
(2)ab棒对导轨的压力6n
(3)试求使金属棒平衡的最小的磁感应强度B是
3
2,方向垂直于斜面向上
点评:
本题考点: 安培力;磁感应强度.
考点点评: 解决本题的关键会运用合成法处理共点力平衡问题,掌握运用平行四边形定则求出力的最小值.