Question

如圖甲所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+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)桿于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．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-時(shí)間圖象可能是下列選項(xiàng)中的（　�。�

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：帶正電的小環(huán)向右運(yùn)動時(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：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、垂直細(xì)桿的彈力及向左的摩擦力，
當(dāng)qvB=mg時(shí)，小環(huán)做勻速運(yùn)動，此時(shí)圖象為A，故A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，直至停止，所以其v-t圖象的斜率應(yīng)該逐漸增大，故BC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，直到qvB=mg時(shí)，小環(huán)開始做勻速運(yùn)動，故D圖象正確，故D正確；
故選AD．

點(diǎn)評：分析洛倫茲力要用動態(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．