Question

【題目】如圖甲所示為一個質量為 m、帶電荷量為+q 的圓環，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿固定于磁感應強度為 B 的勻強磁場中．現給圓環向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環運動的速度﹣時間圖象可能是下列選項中的（ ）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由左手定則可知圓環所受洛倫茲力F洛=qvB的方向豎直向上，細桿對圓環的支持力FN，圓環所受滑動摩擦力f=μFN，圓環所受重力G=mg方向豎直向下，當qvB=mg時，FN=0，故f=0，故圓環做勻速直線運動，故B正確。當qvB＜mg時，細桿對圓環的支持力FN方向豎直向上，FN=mg-qvB，故f＞0，物體作減速運動，隨速度v的減小FN逐漸增大，故滑動摩擦力f逐漸增大，故物體的加速度a=f/m逐漸增大，即物體作加速度逐漸增大的變減速運動。當qvB＞mg時，細桿對圓環的支持力FN方向豎直向下，FN=qvB-mg，故f＞0，物體作減速運動，隨速度v的減小FN逐漸減小，故滑動摩擦力f逐漸減小，故物體的加速度a=f/m逐漸減小，即物體作加速度逐漸減小的變減速運動，當qvB=mg時，FN=0，故f=0，故圓環做勻速直線運動，故D正確。故選BD。