题目内容

10.如图所示,一带正电的滑环套在水平放置且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处在如图所示的匀强磁场中,现给环一个水平向右的初速度,使其运动,试分析环在杆上可能的运动情况并说明相关的条件.

分析 分析物体受力情况,进而判断其运动状态,物体受向下的重力,向上的洛伦兹力,若重力与洛伦兹力大小相等则没有摩擦力,不等则受到摩擦力,其受的摩擦力决定物体运动状态变化情况,结合牛顿第二定律判断滑环的运动

解答 解:给滑环套一个初速度,将受到向上的洛伦兹力,还受重力、可能有向后的滑动摩擦力;
①若重力小于洛伦兹力,滑环受到向下的弹力,则受到摩擦力,做减速运动,当洛伦兹力等于重力时,又做匀速运动.
②若重力大于洛伦兹力,滑环受到向上的弹力,则受到摩擦力,将做减速运动,最后速度为零.
③给滑环套一个初速度,将受到向上的洛伦兹力,若洛伦兹力等于物体的重力,滑环将做匀速直线运动.
答:可能存在的运动状态为:匀速运动,先减速后匀速运动,一直减速减速到零

点评 解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及会根据物体的受力判断物体的运动情况

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