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,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为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,金属杆的速度趋近于一个最大速度vm,则(  )
分析:金属杆受重力、支持力、安培力做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零,速度最大.根据合力为零,求出金属杆的最大的速度.
根据最大的速度的表达式进行求解.
解答:解:金属杆受重力、支持力、安培力,开始时重力沿斜面的分力大于安培力,所以金属杆做加速运动.
随着速度的增加,安培力在增大,所以金属杆加速度逐渐减小,当加速度减小到零,速度最大.
当加速度为零时,速度最大.有mgsinα=BIL,
I=
BLVm
R

vm=
mgsinα?R
B2L2

A、如果B增大,vm将变小,故A错误.
B、如果α变大,vm将变大,故B正确.
C、如果R变小,vm将变小,故C错误.
D、如果m变小,vm将变小,故D错误.
故选B.
点评:解决本题的关键知道金属杆做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大.
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