如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,圆环以

如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态,则圆环克服摩擦力做的功可能为(  )
A.0
B.[1/2]mv2
C.
m3g2
2q2B2

D.[1/2m(
v
2
0
m2g2
q2B2
)
lxy333 1年前 已收到1个回答 举报

沙子河1 幼苗

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解题思路:圆环向右运动的过程中受到重力、洛伦兹力、可能受到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.

A、当qv0B=mg时,圆环不受支持力和摩擦力,摩擦力做功为零.故A正确.
B、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:
-W=0-
1
2]m
v20
得:W=[1/2]m
v20
故B错误.
C、D、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:v=[mg/qB];
根据动能定理得:
-W=[1/2]mv2-[1/2]m
v20
代入解得:
W=
1
2m(
v20−
m2g2
q2B2)
故C错误,D正确.
故选:AD.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;安培力.

考点点评: 本题考查分析问题的能力,摩擦力是被动力,要分情况讨论.在受力分析时往往先分析场力,比如重力、电场力和磁场力,再分析弹力、摩擦力.

1年前

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