如图，过O作出OE⊥AB，连接PE，

∵PO⊥平面OAB，∴PO⊥AB，由三垂线定理，可得AB⊥PE，

因为长为2cm的线段PO⊥面α，O为垂足，A，B是平面α内两动点，若tan∠PAO=

所以OB=4，AO=1，

OA≥OE，

当OA=OE时，PE取得最大值，此时PA的长度为PA=

故选D．