题目内容
如图甲所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度-时间图象可能是下列选项中的( )
分析:带正电的小环向右运动时,受到的洛伦兹力方向向上,注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系,然后即可确定其运动形式,注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的.
解答:解:由左手定则可判断洛伦兹力方向向上,圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力,
当qvB=mg时,小环做匀速运动,此时图象为A,故A正确;
当qvB<mg时,FN=mg-qvB此时:μFN=ma,所以小环做加速度逐渐增大的减速运动,直至停止,所以其v-t图象的斜率应该逐渐增大,故BC错误.
当qvB>mg时,FN=qvB-mg,此时:μFN=ma,所以小环做加速度逐渐减小的减速运动,直到qvB=mg时,小环开始做匀速运动,故D图象正确,故D正确;
故选AD.
当qvB=mg时,小环做匀速运动,此时图象为A,故A正确;
当qvB<mg时,FN=mg-qvB此时:μFN=ma,所以小环做加速度逐渐增大的减速运动,直至停止,所以其v-t图象的斜率应该逐渐增大,故BC错误.
当qvB>mg时,FN=qvB-mg,此时:μFN=ma,所以小环做加速度逐渐减小的减速运动,直到qvB=mg时,小环开始做匀速运动,故D图象正确,故D正确;
故选AD.
点评:分析洛伦兹力要用动态思想进行分析,注意讨论各种情况,同时注意v-t图象斜率的物理应用,总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识.
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