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電場和勻強磁場中，電場強度大小為E=，磁感應強度大小為B。一質量為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為μo現使圓環(huán)以初速度vo向下運動，經時間to，圓環(huán)回到出發(fā)點。若圓環(huán)回到出發(fā)點之前已經開始做勻速直線運動，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)經過時間剛好到達最低點

B. 環(huán)的最大加速度為am=g+

C. 環(huán)在t0時間內損失的機械能為m(v02-)

D. 環(huán)下降過程和上升過程系統因摩擦產生的內能相等

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A、環(huán)來回運動性質不相對稱，從而判定即可；B、依據牛頓第二定律，結合洛倫茲力大小公式f=Bqv，及左手定則，即可求解；C、根據動能定理，即可回到原點的機械能變化量；D、依據動能定理，結合初末速度，即可求解．

AB、由題意可知，環(huán)在運動的過程中，受到的電場力大小為，方向始終豎直向上。假設豎直向下為正方向，則當環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據牛頓第二定律得：，化解得：，負號代表該加速度與運動方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運動；當環(huán)上升的過程中，根據牛頓第二定律，解得：，環(huán)做加速度逐漸減小的減速運動，在到達原出發(fā)點前，加速度減為零，此時，，，開始以速度v做勻速直線運動。

所以，由于運動的不對稱性可以確定，從開始下滑到最低點的時間不等于，A錯誤；整個運動過程中，加速度一直減小，所以在運動的最開始時，加速度最大，加速度大小的最大值為：，B正確；

C、由以上計算，可知，整個過程中，系統損失的機械能，C正確；

D、環(huán)上升和下降的過程中，摩擦力的平均值大小不相等，故因摩擦產生的內能不相等，D錯誤。

故本題選BC。