Question

【题目】如图，一个质量为m、带电量为+q的圆环，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

Answer 1

【答案】BD

【解析】

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。

分析可知，圆环运动获得初速度一瞬间，受到洛伦兹力方向竖直向上，大小为：

A、若，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、若，圆环不受支持力和摩擦力，做匀速直线运动，故B正确；

C、若，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理得：；若，圆环先做减速运动，当速度减小到，满足时，摩擦力消失，接着做匀速直线运动。当时，速度，根据动能定理得：，代入解得：，故C错误，D正确。

故选BD。