题目内容

18.如图所示,一个质量为m带正电的圆环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中.现给滑环施以一个水平向右的瞬时速度v0,使其沿杆运动,则下列说法正确的是(  )
A.摩擦力做功可能为零B.洛仑兹力做功为$\frac{1}{2}mv_0^2$
C.先作加速运动,最后作匀速运动D.先作减速运动,最后作匀速运动?

分析 给滑环一个水平向右的瞬时速度,圆环受到洛伦兹力的大小,结合滑环在竖直方向上的受力得出支持力的变化,从而得出摩擦力的变化,根据所受的合力判断其运动规律.

解答 解:若竖直向上的洛伦兹力等于重力大小,则竖直方向上不受支持力,圆环不受摩擦力,做匀速直线运动.若圆环所受的洛伦兹力大于重力,则杆子对圆环的弹力方向向下,所受的摩擦力水平向左,做减速运动,洛伦兹力减小,当受到洛伦兹力等于重力时,则环不受摩擦力,因此做匀速直线运动.
若圆环所受的洛伦兹力小于重力,杆子对圆环的弹力向上,所受的摩擦力水平向左,做减速运动,洛伦兹力减小,弹力增大,圆环一直减速运动,最终速度为零.
A、由上分析可知,摩擦力可能为零,则摩擦力做功可能为零,故A正确;
B、由于洛伦兹力总与速度垂直,则不会做功,故B错误;
CD、由上分析可知,可能,先作减速运动,最后作匀速运动,不可能先加速,再匀速运动的,故C错误,D正确;
故选:AD.

点评 解决本题的关键知道加速度方向与合力的方向相同,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.

练习册系列答案
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6.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)

①在该实验中,电流表应选择A2(填“A1”或“A2”),电压表应选择V1(填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择R1(填“R1”或“R2”).
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图.
③该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为h.
④下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线
U(V)I(A)
100
20.50.17
31.00.30
41.50.39
52.00.45
62.50.49
⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P=0.34W(保留两位有效数字).(若需作图,可直接画在第④小题图中)

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