Question

如圖一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)給圓環(huán)一個(gè)水平向右的初速度v₀，在以后的運(yùn)動(dòng)中下列說法正確的是

A．圓環(huán)可能做勻減速運(yùn)動(dòng)

B．圓環(huán)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C．圓環(huán)克服摩擦力所做的功一定為

D．圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

試題分析：若圓環(huán)所受重力和洛倫茲力平衡，即，則支持力為零，摩擦力為零，所以圓環(huán)將會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則圓環(huán)克服摩擦力做功可能為零，故BC錯(cuò)誤；若重力大于洛倫茲力，即，圓環(huán)將會(huì)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，正壓力增大，摩擦力增大，圓環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，最終速度減為零，所以圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為，若重力小于洛倫茲力，即，則支持力方向向下，圓環(huán)將會(huì)做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，正壓力減小，摩擦力減小，圓環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重力與洛倫茲力相等時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理可得，圓環(huán)克服摩擦力所做的功為，故選D

考點(diǎn)：考查洛倫茲力的判斷

點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，本題應(yīng)該從判斷洛倫茲力和重力的大小開始討論，如果洛倫茲力小于重力，則彈力方向向上，隨著摩擦力做功速度逐漸減小，洛倫茲力減小，最終的狀態(tài)是靜止不動(dòng)