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如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為l、質量為m的通電直導體棒，棒內電流大小為I，方向如圖示．以水平向右為x正方向，豎直向上為y正方向，建立直角坐標系．

(1)如果磁場的方向限定在xOy平面內，試確定使導體棒在斜面上保持靜止的勻強磁場B所有可能的方向．
(2)求能使導體棒保持靜止的磁場磁感應強度的最小值B_min的大�。�

（1）B與x軸正向間的夾角θ滿足0°≤θ＜150°(或θ∈[0，

])
（2）

．

(1)磁場B的方向應在水平向右至沿斜面向上的范圍內，包括水平向右，但不包括沿斜面向上．以水平向右為x軸正方向，則B與x軸正向間的夾角θ滿足0°≤θ＜150°(或θ∈[0，

])
(2)當B垂直斜面向上時，安培力沿斜面向上，此時B的值B_min為最小值，
滿足B_minIl=mgsin30°，即

．

練習冊系列答案

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如圖所示，P、Q為足夠長的光滑平行固定導軌，兩者之間的距離為L=20cm，其電阻不計。導軌所在平面有沿豎直方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B=5T，導軌右端連接著一電路，其中R₁=10Ω，R₂=20Ω，R₃=15Ω，R₄=25Ω，平行板電容器板間距離d="10cm" ，電容C=5μF，板間有一質量為m=1.0×10^-^８kg，帶電量為q=-0.5×10^-^８ C的帶電液滴。導體棒ab的電阻不計，質量為M=0.5kg，垂直于導軌PQ放置且與之良好接觸，在外力作用下，ab始終沿水平方向向左做勻速直線運動。當開關S接通位置1時，帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)。試回答以下問題：（重力加速度g=10m/s²）
（1）判斷導軌平面內磁感線的方向，要求簡要說明理由。
（2）求外力做功的功率。
（3）計算當開關由位置1轉換到位置2時，帶電液滴的加速度及流過電容器的電量。

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兩根足夠長的平行金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感應強度為B的勻強磁場與導軌所在平面垂直，方向豎直向下，導軌的電阻忽略不計，導軌間的距離為L，兩根質量均為m的平行金屬桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿接入回路的電阻都為R，在開始時刻，兩桿都處于靜止狀態(tài)�，F(xiàn)有一與導軌平行，大小為F的恒力作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動。
(1)若某時刻甲的速度為v₁，乙的速度為v₂，求此時乙的加速度大小a_乙；
(2)求由兩金屬桿與兩金屬導軌構成的回路中的最大感應電動勢E。