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,受力如图.
则有:F=Gtan60°
即BIL=Gtan60°
解得B=
3G
IL=
3T.
故匀强磁场的磁感应强度大小为
3T.
(2)ab棒对导轨的压力与FN大小相等.
FN=
G
cos60°=6N
故ab棒对导轨的压力为6N.
(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
2T.
故当B垂直于斜面向上时,有最小值,为
3
2T.
点评:
本题考点: 安培力;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.
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.