Question

【题目】如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带正电的小球，管道半径略大于球体半径，整个管道处于方向与管道垂直的水平匀强磁场中；现给球施以一个水平初速度，以后小球的速度随时间变化的图像可能正确的是（ ）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

小球带正电，磁场方向垂直纸面向里，由左手定则判断，小球受洛伦兹力竖直向上。当qv0B=mg时，圆环做匀速直线运动，圆环不受支持力和摩擦力，故A正确；当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理可知速度减小，则洛伦兹力减小，洛伦兹力与重力的合力变大，即环与轨道间的压力变大，摩擦力变大，又由牛顿第二定律f=ma可得，加速度变大，即圆环不可能是匀减速；故B错误，D正确；当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，只有摩擦力做功。根据动能定理可知速度减小，则洛伦兹力减小，洛伦兹力与重力的合力变小，即环与轨道间的压力变小，摩擦力变小，又由牛顿第二定律f=ma可得，加速度变小；当qvB=mg，即当qvB=mg，不受摩擦力，做匀速直线运动。故C正确。故选ACD。