Question

【題目】如圖所示為一個質量為m、電荷量為＋q的圓環，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻力，現給圓環向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環運動的v-t圖象可能是圖中的(　　 )

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】AD

【解析】

由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環受到豎直向下的重力、垂直桿的彈力及向左的摩擦力，當洛倫茲力初始時刻小于重力時，彈力方向豎直向上，圓環向右減速運動，隨著速度減小，洛倫茲力減小，垂直桿的彈力越來越大，摩擦力越來越大，故做加速度增大的減速運動，直到速度為零而處于靜止狀態，故選項A正確；當洛倫茲力初始時刻等于重力時，垂直桿的彈力為零，摩擦力為零，故圓環做勻速直線運動，選項中沒有對應圖象；當洛倫茲力初始時刻大于重力時，彈力方向豎直向下，圓環做減速運動，速度減小，洛倫茲力減小，垂直桿的彈力減小，在彈力減小到零的過程中，摩擦力逐漸減小到零，故做加速度逐漸減小的減速運動，摩擦力為零時，開始做勻速直線運動，故選項D正確。