如图所示.MN.PQ为放置于水平面上的两根平行导轨.通电导体棒ab垂直放置在导轨上. 已知导体棒质量m＝1 kg.长l＝2.0 m.通过的电流I＝5.0 A.方向如图所示.导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝.若使导体棒水平向右匀速运动. 要求轨道内所加与导体棒ab垂直的匀强磁场的磁感应强度最小.则磁场的方向与轨道平面的夹角是(g＝10 m/s2)A．30� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，MN、PQ为放置于水平面上的两根平行导轨，通电导体棒ab垂直放置在导轨上，已知导体棒质量m＝1 kg，长l＝2.0 m，通过的电流I＝5.0 A，方向如图所示，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ＝。若使导体棒水平向右匀速运动，要求轨道内所加与导体棒ab垂直的匀强磁场的磁感应强度最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是(g＝10 m/s²)

A．30°

B．45°

C．60°

D．90°

解析试题分析：导体棒受力截面图如下图，金属棒受到自身重力，安培力F和支持力以及滑动摩擦力。其中支持力和滑动摩擦力互相垂直，合力与竖直方向的夹角，则有，即。若使导体棒水平向右匀速运动，重力和安培力F的合力与支持力和滑动摩擦力合力等大反向如下图。根据几何关系可知，当安培力F与合力垂直时，安培力最小，即安培力与竖直方向夹角为，根据左手定则磁场与安培力垂直，所以磁场方向与轨道平面夹角为，选项C正确。

考点：共点力的平衡安培力

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