如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的

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  • 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

    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.

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