Question

如圖所示，帶電荷量為+q的金屬圓環(huán)質(zhì)量為m，套在固定的水平長(zhǎng)直絕緣圓柱體上，環(huán)與圓柱體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，環(huán)的直徑略大于圓柱體的直徑，整個(gè)裝置處在垂直于紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)給環(huán)向右的水平初速度v₀，設(shè)環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電荷量保持不變，則環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象可能是下圖中的（　　）

A、

B、

C、

D、

Answer 1

分析：對(duì)圓環(huán)受力分析，根據(jù)圓環(huán)可能的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，通過(guò)討論可以得出可能出現(xiàn)的幾種情況．

解答：解：若v₀=

mg

Bq

，則qBv₀=mg，因此金屬圓環(huán)對(duì)圓柱體的壓力為零，所受摩擦力為零，金屬圓環(huán)此后做勻速運(yùn)動(dòng)，若v₀＞

mg

Bq

，則qBv₀＞mg，金屬圓環(huán)對(duì)圓柱體的壓力向上，在摩擦力f=μ（qvB-mg）=ma的作用下金屬圓環(huán)做加速度不斷減小的變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)qBv₁=mg后，金屬環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)；若v₀＜

mg

qB

，則qBv₀＜mg，金屬圓環(huán)對(duì)圓柱體的壓力向下在摩擦力f=μ（mg-qvB）=ma的作用下金屬圓環(huán)做加速度不斷變大的變減速運(yùn)動(dòng)，直至靜止，故符合條件的為ABD；
故選ABD．

點(diǎn)評(píng)：本題解題的關(guān)鍵在于明確圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)中會(huì)有多種可能性，應(yīng)分別進(jìn)行分析才能得出正確的結(jié)果．