Question

4．一質(zhì)量為m、長度為L、通有垂直紙面里的電流的導(dǎo)體棒放在傾角為α的光滑斜面體上，當在空間加一與斜面體垂直斜面向上的勻強磁場時，導(dǎo)體棒剛好在斜面體上處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將磁場逆時針轉(zhuǎn)動到水平向左的過程中，若導(dǎo)體棒始終處于靜止狀態(tài)，已知導(dǎo)體棒中的電流為I，且保持不變，則下列敘述正確的是（　　）

• A． 磁感應(yīng)強度逐漸減小
• B． 磁感應(yīng)強度逐漸增大
• C． 整個過程中磁感應(yīng)強度的最小值為$\frac{mgsinα}{IL}$
• D． 整個過程中磁感應(yīng)強度的最大值為$\frac{mgtanα}{IL}$

Answer 1

分析 本題中導(dǎo)體棒受三個力，重力G、支持力F_N和安培力F_A，三力平衡，合力為零，其中重力的大小和方向都不變，支持力的方向不變，安培力的方向由水平向右逐漸變?yōu)樨Q直向上，根據(jù)平行四邊形定則分析．

解答 解：對導(dǎo)體棒受力分析，受重力G、支持力F_N和安培力F_A，三力平衡，合力為零，將支持力F_N和安培力F_A合成，合力與重力相平衡，如圖

從圖中可以看出，安培力F_A先變小后變大，由于F_A=BIL，其中電流I和導(dǎo)體棒的長度L均不變，故磁感應(yīng)強度先變小后變大；
在轉(zhuǎn)動中存在最小值，由圖可知，最小力F=mgsinθ，則由mgsinθ=BIL可得：
B=$\frac{mgsinα}{IL}$；故只有C正確，ABD錯誤；
故選：C．

點評 三力平衡的動態(tài)分析問題是一中常見的問題，其中一個力大小和方向都不變，一個力方向不變、大小變，第三個力的大小和方向都變，根據(jù)平行四邊形定則做出力的圖示分析即可．