题目内容
【题目】如图所示,两条平行的金属轨道所构成的平面与水平地面的夹角为θ,在两轨道的顶端之间接有电源和一滑动变阻器,滑动变阻器的滑片处于中点位置,一根金属杆ab垂直放在两导轨上,与导轨构成闭合电路,ab杆处于静止状态。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,待电路稳定后ab杆仍能保持静止状态。下列说法中正确的是( )
A.加入磁场后,金属杆ab所受的静摩擦力一定减小
B.调节滑动变阻器的滑片向M端移动的过程中,金属杆ab受到的静摩擦力可能减小
C.调节滑动变阻器的阻值,当滑片向N端移动的过程中,金属杆ab受到的静摩擦力可能减小
D.如图所示的磁场方向,若金属杆的质量为m,电路中的电流此时为I且保持不变,金属杆ab的有效长度为L,则该方向的磁场有最小值
E.滑动变阻器的滑片向M端调到某一位置后,金属杆ab可能会向上做匀加速运动
F.滑动变阻器的滑片向N端调到某一位置后,金属杆ab可能会向下做变加速运动
【答案】BC
【解析】
AB. 加磁场之前金属棒受静摩擦力向上,大小为mgsinθ;加入磁场后,受平行斜面向上的安培力,因安培力大小不确定,可知金属杆ab所受的静摩擦力大小可能减小,也可能增大或不变,选项A错误,B正确;
C调节滑动变阻器的阻值,当滑片向N端移动的过程中,电阻增加,电流减小,向上的安培力减小,若静摩擦力方向沿斜面向下,则F安=f+mgsinθ可知,金属杆ab受到的静摩擦力减小,选项C正确;
D要使金属棒静止在斜面上安培力最小值为零,则磁感应强度的最小值也为零,选项D错误;
E滑动变阻器的滑片向M端调到某一位置后,因安培力变大,若安培力大于摩擦力和重力的分力的合力时金属杆会向上运动,但是随着向上运动会产生感应电动势,电流会减小,安培力也会减小,则ab的运动不可能是匀加速运动,选项E错误;
F. 滑动变阻器的滑片向N端调到某一位置后,因电阻变大,电流减小,但是因为即使电流为零金属棒仍可静止,则金属杆ab不可能会向下做变加速运动,选项F错误;
故选BC.