Question

【题目】如图所示，竖直平面内，一根足够长的固定粗糙绝缘杆与该平面内水平向左的匀强电场E成60°角，空间中还存在垂直于纸面向里的匀强磁场B。一个质量m、电量q的带负电的小圆环套在其上，已知匀强电场的电场强度大小，小圆环与绝缘杆间的动摩擦因数。现给小圆环一沿绝缘杆向下的初速度v0，下列说法正确的是

A.若小圆环的初速度，则小圆环先做加速度减小的减速运动，最终做匀速直线运动

B.若小圆环的初速度，则小圆环做匀速直线运动

C.若小圆环的初速度，则小圆环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动

D.若小圆环的初速度，则小圆环先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动

Answer 1

【答案】AD

【解析】

对小球受力分析如图；因，可知，则电场力和重力的合力为F合=2mg，方向与水平方向成30°斜向右下方；

A. 若小圆环的初速度，则，此时，则，则圆环将做减速运动，随速度的减小，洛伦兹力减小，圆环对杆的正压力减小，摩擦力减小，加速度减小，当加速度减为零时，最终做匀速直线运动，选项A正确；

B. 若小圆环做匀速直线运动，则摩擦力等于F合沿斜面向下的分量，即，解得，选项B错误；

若小圆环的初速度，则小圆环做匀速直线运动

C. 若小圆环的初速度，则，此时N=0，则f=0则小圆环做加速运动，随速度的增加，洛伦兹力变大，则N逐渐变大，摩擦力变大，加速度减小，直到加速度为零时，最终做匀速直线运动，选项C错误；

D. 若小圆环的初速度，则，此时，（此时N的方向垂直杆斜向下），此时，则小圆环将做加速运动，速度速度增加，洛伦兹力变大，则N减小，摩擦力减小，则加速度变大；当N减到零时，加速度达到最大，速度继续增加时，N反向，且随速度的增加N逐渐增加，摩擦力f逐渐增加，加速度减小，当加速度减为零时，最终做匀速直线运动，选项D正确.