题文
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
题型:未知 难度:其他题型
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=BLvmaxR
联立得:vmax=mgRcosαB2L2.
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
BLvmaxR
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,有两根和竖直方向成α角的光滑平.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





