Question

(2011年江蘇連云港模擬)如圖所示為一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，不計空氣阻力，現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v₀，在以后的運(yùn)動過程中，圓環(huán)運(yùn)動的速度圖象可能是圖中的(　　)

 

Answer 1

【答案】

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【解析】由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環(huán)受到豎直向下的重力、垂直桿的彈力及向左的摩擦力，當(dāng)洛倫茲力初始時刻小于重力時，彈力方向豎直向上，圓環(huán)向右減速運(yùn)動，隨著速度減小，洛倫茲力減小，彈力越來越大，摩擦力越來越大，故做加速度增大的減速運(yùn)動，直到速度為零而處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項中沒有對應(yīng)圖象；當(dāng)洛倫茲力初始時刻等于重力時，彈力為零，摩擦力為零，故圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動，A正確；當(dāng)洛倫茲力初始時刻大于重力時，彈力方向豎直向下，圓環(huán)做減速運(yùn)動，速度減小，洛倫茲力減小，彈力減小，在彈力減小到零的過程中，摩擦力逐漸減小到零，故做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，摩擦力為零時，開始做勻速直線運(yùn)動，D正確．