题目内容
【题目】如图所示,两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长时间后,金属杆的速度会达到最大值vm , 则( )
A.如果B增大,vm将变大
B.如果α增大,vm将变大
C.如果R增大,vm将变大
D.如果m减小,vm将变大
【答案】B,C
【解析】解:金属杆下滑的过程中受重力、支持力、安培力,开始时重力沿斜面的分力大于安培力,金属杆做加速运动.
随着速度的增加,安培力在增大,合力减小,所以金属杆的加速度逐渐减小,当加速度减小到零时速度最大.
当加速度为零时,金属杆做匀速运动,速度最大,则有:
mgsinα=BIL,I=
联立得:vm= .
由上式分析得知:
A、如果B增大,vm将变小,故A错误.
B、如果α增大,vm将增大,故B正确.
C、如果R变大,vm将变大,故C正确.
D、如果m变小,vmax将变小,故D错误.
故选:BC.
【考点精析】认真审题,首先需要了解电磁感应与电路(用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;画等效电路;运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解),还要掌握电磁感应与力学(用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;求回路中电流强度;分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向);列动力学方程或平衡方程求解)的相关知识才是答题的关键.
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