Question

【題目】如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度大小為E=，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ0現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運(yùn)動，經(jīng)時間to，圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)。若圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)之前已經(jīng)開始做勻速直線運(yùn)動，不計空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（　　）

A.環(huán)經(jīng)過時間剛好到達(dá)最低點(diǎn)

B.環(huán)的最大加速度為am=g+

C.環(huán)在t0時間內(nèi)損失的機(jī)械能為m(-)

D.環(huán)下降過程和上升過程摩擦力的沖量大小不相等

Answer 1

【答案】BC

【解析】

AB．由題意可知，環(huán)在運(yùn)動的過程中，受到的電場力大小為，方向始終豎直向上。假設(shè)豎直向下為正方向，則當(dāng)環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：

得：

負(fù)號代表該加速度與運(yùn)動方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動；當(dāng)環(huán)上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律

解得：

環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，在到達(dá)原出發(fā)點(diǎn)前，加速度減為零，此時，

開始以速度v做勻速直線運(yùn)動。

所以由于運(yùn)動的不對稱性可以確定，從開始下滑到最低點(diǎn)的時間不等于;

整個運(yùn)動過程中，加速度一直減小，所以在運(yùn)動的最開始時，加速度最大，加速度大小的最大值為：

則A錯誤,B正確；

C．由以上計算，可知，整個過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能

C正確；

D．環(huán)上升和下降的過程中，摩擦力的沖量大小相等，D錯誤。

故選BC。