Question

【題目】如圖所示，傾角為的光滑導電軌道間接有電源，軌道間距為，軌道上放一根質量為的金屬桿，金屬桿中的電流為，現加一垂直金屬桿的勻強磁場，金屬桿保持靜止，則磁感應強度的方向和大小可能為

A. 磁場方向垂直于軌道平面向上時，磁感應強度最小，大小為

B. 磁場方向沿軸正方向，大小為

C. 磁場方向沿軸正方向，大小為

D. 磁場方向沿軸正方向，大小為

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由左手定則確定各種情況下的安培力方向，根據平衡條件判斷各項即可。

A項：磁場方向垂直于軌道平面向上時，由左手定則可知，安培力方向平行斜面向上，由于此時支持力與安培力垂直，由三力平衡可知，支持力與安培力的合力與重力等大反向，由于支持力方向不變，所以當支持力與安培力垂直時，安培力最小即磁感應強度最小，由公式，解得：，故A正確；

B項：磁場方向沿軸正方向時，與電流方向平行，金屬桿不受安培力，所以金屬桿不可能靜止，故B錯誤；

C項：磁場方向沿軸正方向時，由左手定則可知，安培力方向豎直向上，要使金屬桿靜止，所以mg=BIL，解得：，故C正確；

D項：磁場方向沿軸正方向時，，由左手定則可知，安培力方向水平向右，由平衡條件可得：，解得：，故D正確。

故選：ACD。