选择题6.0分
物理

16.如图一个带电量为+q的圆环,质量为m,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

正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

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

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

   根据动能定理得

代入解得:

圆环克服摩擦力所做的功可能为:

,故C错误,D正确

故选D.

考查方向

动能定理的应用

解题思路

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.

易错点

摩擦力是被动力,要分情况讨论.

知识点

动能定理的应用 运动电荷在磁场中受到的力