题目内容
【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L,金属导轨所在的平面与水平面夹角为,垂直于导轨所在平面的匀强磁场的磁感应强度为B,金属导轨的一端接有电动势为E、内阻为r的直流电源.现把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒静止且有沿导轨向上运动的趋势.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R0,金属导轨电阻不计.现让磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直向上的方向,该过程中金属棒受的
A. 合力增大 B. 安培力大小不变
C. 弹力增大 D. 摩擦力增大
【答案】BC
【解析】
A项:重力与安培力的合力与导体棒与斜面间正压力等大反向,磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直向上的方向过程中,重力与安培力合力的夹角减小,两力大小不变,所以合力变大,即正压力变大,所以最大静摩擦力变大,所以导体棒受力仍平衡,所以合力仍为零即不变,故A错误;
B项:由公式可知,由于磁场大小不变,所以安培力大小不变,故B正确;
C项:磁场垂直斜面时:由平衡条件可得,弹力,磁场为竖直向上时:由平衡条件可得,弹力,所以弹力变大,故C正确;
D项:磁场垂直斜面时:由平衡条件可得,摩擦力,当磁场从图示方向顺时针缓慢转为竖直向上的方向时,安培力大小不变,安培力沿斜面方向的分力减小,当减小到与重力沿斜面向下的分力相等时,摩擦力变为零,当安培力沿斜面方向的分力减小到小于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力增大,所以摩擦力先减小后增大,故D错误。
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