题目内容

如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,轨道足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则(  )
分析:对棒受力分析,受重力、支持力和安培力,根据平衡条件列式求解出最大速度表达式进行讨论.
解答:解:对棒受力分析,受重力、支持力和安培力(平行导轨平面向上),根据平衡条件,有:
mgsinα-FA=0
其中:
E=BLvm
E=IR
FA=BIL
联立解得,最大速度为:vm=
mgRsinθ
B2L2

A、由①式,如果B增大,vm将变小,故A正确;
B、由①式,如果α变大,vm将变大,故B错误;
C、由①式,如果R变大,vm将变大,故C错误;
D、由①式,如果m变大,vm将变大,故D错误;
故选A.
点评:本题关键受力分析后根据共点力平衡条件、切割公式、安培力公式、欧姆定律列式求解出最大速度的表达式后进行讨论,不难.
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