题目内容

如图一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（　　）
分析：圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力，根据圆环初速度的情况，分析洛伦力与重力大小关系可知：圆环可能做匀速直线运动，或者减速运动到静止，或者先减速后匀速运动，根据动能定理分析圆环克服摩擦力所做的功．
解答：解：A、当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆的支持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误
B、当qv0B=mg时，圆环不受支持力和摩擦力，做匀速直线运动，故B错误
C、当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功．根据动能定理得
-W=0-
1
2
mv2 得W=
1
2
m
v
2
0
，
当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动．
     当qvB=mg时得v=
mg
qB

    根据动能定理得
-W=
1
2
mv2-
1
2
m
v
2
0

代入解得
   W=
1
2
m
v
2
0
-
m3g2
2q2B2
，故C错误，D正确
故选D．
点评：本题考查分析问题的能力，摩擦力是被动力，要分情况讨论．在受力分析时往往先分析场力，比如重力、电场力和磁场力，再分析弹力、摩擦力．
练习册系列答案
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如图，质量为m、带电荷量为＋q的P环套在水平放置的足够长的固定的粗糙绝缘杆上，整个装置放在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．现给P环一个水平向右的瞬时冲量I，使环开始运动，则P环运动后 (　)

A．P环克服摩擦力做的功一定为

B．P环克服摩擦力做功可能为零

C．P环克服摩擦力做的功可能大于零而小于

D．P环最终所受的合外力不一定为零

 

如图一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是

A．圆环可能做匀减速运动
B．圆环不可能做匀速直线运动
C．圆环克服摩擦力所做的功一定为
D．圆环克服摩擦力所做的功可能为

如图一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是

A．圆环可能做匀减速运动

B．圆环不可能做匀速直线运动

C．圆环克服摩擦力所做的功一定为

D．圆环克服摩擦力所做的功可能为

 
如图一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环一个水平向右的初速度v，在以后的运动中下列说法正确的是（ ）

A．圆环可能做匀减速运动
B．圆环不可能做匀速直线运动
C．圆环克服摩擦力所做的功一定为
D．圆环克服摩擦力所做的功可能为-

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