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( )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R增大,vm将变小
【答案】分析:金属杆从轨道上由静止滑下的过程中,切割磁感线产生感应电流,金属棒将受到安培力作用,安培力先小于重力沿斜面向下的分力,后等于重力的分力,金属棒先做变加速运动,后做匀速运动,速度达到最大,由平衡条件和安培力公式F=
得到最大速度的表达式,再进行分析.
解答:解:当金属杆做匀速运动时,速度最大,则有
mgsinα=F安,
又安培力大小为 F安=
联立得,
,根据此式分析得知:
A、当B增大时,vm将变小.故A错误.
B、当α 增大,vm将变大.故B正确.
C、D当R增大,vm将变大,故C正确,D错误.
故选BC
点评:本题第一方面要会分析金属棒的运动情况,第二方面要熟记安培力的表达式F安=
,就能正确求解.
解答:解:当金属杆做匀速运动时,速度最大,则有
mgsinα=F安,
又安培力大小为 F安=
联立得,
A、当B增大时,vm将变小.故A错误.
B、当α 增大,vm将变大.故B正确.
C、D当R增大,vm将变大,故C正确,D错误.
故选BC
点评:本题第一方面要会分析金属棒的运动情况,第二方面要熟记安培力的表达式F安=
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