问题 选择题

如图所示,有两根和水平方向成a角的光滑平行金属轨道,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 的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度vm,则:( )[

A.如果B增大,vm变大,

B.如果R变大,vm变小,

C.如果a变大,vm变大,

D.如果m变小,vm变大。

答案

答案:C

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=,vm=

A、如果B增大,vm将变小,故A错误.

B、如果R变小,vm将变小,故B错误.

C、如果α变大,vm将变大,故C正确.

D、如果m变小,vm将变小,故D错误.

故选C.

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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