水平面上有电阻不计的U形导轨MNPQ,宽度为L,N和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直导轨放置质量为m、电阻为R的金属棒ab,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,并加范围较大的、磁感应强度大小为B匀强磁场,磁场方向与水平面夹角为θ且指向右上方,如图所示。求:
(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
(3)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒恰好处于静止状态,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?