如图所示,有两根和竖直方向成α角的光滑平行的金属轨道上,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,磁场的磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 力的合成/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,有两根和竖直方向成α角的光滑平行的金属轨道上,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,磁场的磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度Vmax,则(  )
A.如果B增大,Vmax将变大B.如果α变小,Vmax变大
C.如果R变大,Vmax将变大D.如果m变小,Vmax将变大
魔方格

◎ 答案

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,金属杆做匀速运动,速度最大,则有 
mgcosα=BIL,I=
BLvmax
R

联立得:vmax=
mgRcosα
B2L2

由上式分析得知:
A、如果B增大,vmax将变小,故A错误.
B、如果α变小,vmax将变大,故B正确.
C、如果R变大,vmax将变大,故C正确.
D、如果m变小,vmax将变小,故D错误.
故选BC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,有两根和竖直方向成α角的光滑平行的金属轨道上,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,磁场的磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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