Question

4．如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，水平放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B先增大后減小
• B． 此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B先減小后增大
• C． 此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為$\frac{mgsinα}{IL}$
• D． 此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為$\frac{mg}{IL}$

Answer 1

分析 本題中導(dǎo)體棒受三個(gè)力，重力G、支持力F_N和安培力F_A，三力平衡，合力為零，其中重力的大小和方向都不變，支持力的方向不變，安培力的方向由沿斜面向上逐漸變?yōu)樨Q直向上，根據(jù)平行四邊形定則分析

解答 解：A、導(dǎo)體棒受重力G、支持力F_N、安培力F作用而處于平衡狀態(tài)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至水平向左的過(guò)程中，安培力由沿斜面向上轉(zhuǎn)至豎直向上，導(dǎo)體棒受力的動(dòng)態(tài)變化如圖所示，則由圖知安培力逐漸增大，即此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大，故A、B錯(cuò)誤；
C、剛開(kāi)始安培力F最小，有sinα=$\frac{F}{mg}$，所以此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為$\frac{mgsinα}{IL}$，故C正確；
D、最后安培力最大，有F=mg，即此過(guò)程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為$\frac{mg}{IL}$，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 三力平衡的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題是一中常見(jiàn)的問(wèn)題，其中一個(gè)力大小和方向都不變，一個(gè)力方向不變、大小變，第三個(gè)力的大小和方向都變，根據(jù)平行四邊形定則做出力的圖示分析即可．