如图所示，在与水平方向成60°角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为3N的金属棒ab，棒上通过3A的
如图所示，在与水平方向成60°角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为3N的金属棒ab，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）ab棒对导轨的压力；
（3）若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）ab棒对导轨的压力；
（3）若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．
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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．
（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．
1年前
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