Question

15．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、所帶電量為+q的圓環(huán)，在水平放置的足夠長的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，不計(jì)空氣阻力．現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v₀，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是圖中的（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 帶正電的小環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力方向向上，注意討論洛倫茲力與重力的大小關(guān)系，然后即可確定其運(yùn)動(dòng)形式，注意洛倫茲力大小隨著速度的大小是不斷變化的．

解答 解：當(dāng)qvB=mg時(shí)，小環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)圖象A為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
當(dāng)qvB＞mg時(shí)，F(xiàn)_N=qvB-mg，此時(shí)：μF_N=ma，所以小環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到qvB=mg時(shí)，小環(huán)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，故B圖象正確，故B正確；
當(dāng)qvB＜mg時(shí)，F(xiàn)_N=mg-qvB此時(shí)：μF_N=ma，所以小環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至停止，所以其v-t圖象的斜率應(yīng)該逐漸增大，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評 分析洛倫茲力要用動(dòng)態(tài)思想進(jìn)行分析，注意討論各種情況，同時(shí)注意v-t圖象斜率的物理應(yīng)用，總之本題比較全面的考查了高中所學(xué)物理知識(shí)．