Question

如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成θ=37°，導(dǎo)軌寬L=0.20m，導(dǎo)軌上端與電源及電阻箱相連，電源電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω�？臻g存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m=0.10kg的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。當(dāng)電阻箱調(diào)至R₁=4.0Ω時(shí)，金屬桿恰好能靜止。

求：（1）空間所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及方向。

   （2）若保持（1）中B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)把將電阻箱阻值R₂調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？

Answer 1

（1）由受力分析可知：F_安=BIL =mgsinθ時(shí)F_安最小        2分

                                           1分

                    ,        1分

                   磁場(chǎng)方向垂直斜面向上        1分

（2）當(dāng)B豎直時(shí)，由受力分析可得             2分

              0.75A                1分

               Ω，                 1分

                R₂ =                 1分