Question

如圖所示，光滑導軌與水平面成θ=37°，導軌寬L=0.20m，導軌上端與電源及電阻箱相連，電源電動勢E=3.0V,內阻r=1.0Ω。空間存在著磁感應強度為B的勻強磁場。質量為m=0.10kg的金屬桿放在導軌上。金屬桿及導軌的電阻不計。當電阻箱調至R₁=4.0Ω時，金屬桿恰好能靜止。

求：（1）空間所加的勻強磁場的磁感應強度的最小值及方向。

   （2）若保持（1）中B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應把將電阻箱阻值R₂調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F_安最小        2分

                                           1分

                    ,        1分

                   磁場方向垂直斜面向上        1分

（2）當B豎直時，由受力分析可得             2分

              0.75A                1分

               Ω，                 1分

                R₂ =                 1分