◎ 题目

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°

◎ 答案

C

◎ 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。

◎ 知识点

    专家分析，试题“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＝1kg，长l＝2.0m，通过的电流I＝5.0A，方向如图所示，导体棒与导轨间的动…”主要考查了你对  【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。