题目内容
如图所示,带电荷量为+q的金属圆环质量为m,套在固定的水平长直绝缘圆柱体上,环与圆柱体间的动摩擦因数为μ,环的直径略大于圆柱体的直径,整个装置处在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中.现给环向右的水平初速度v0,设环在运动过程中带电荷量保持不变,则环运动过程中的速度图象可能是下图中的( )
分析:对圆环受力分析,根据圆环可能的运动情况进行分析,通过讨论可以得出可能出现的几种情况.
解答:解:若v0=
,则qBv0=mg,因此金属圆环对圆柱体的压力为零,所受摩擦力为零,金属圆环此后做匀速运动,若v0>
,则qBv0>mg,金属圆环对圆柱体的压力向上,在摩擦力f=μ(qvB-mg)=ma的作用下金属圆环做加速度不断减小的变减速运动,当qBv1=mg后,金属环做匀速运动;若v0<
,则qBv0<mg,金属圆环对圆柱体的压力向下在摩擦力f=μ(mg-qvB)=ma的作用下金属圆环做加速度不断变大的变减速运动,直至静止,故符合条件的为ABD;
故选ABD.
mg |
Bq |
mg |
Bq |
mg |
qB |
故选ABD.
点评:本题解题的关键在于明确圆环在运动中会有多种可能性,应分别进行分析才能得出正确的结果.
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