Question

【題目】如圖，一個質量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中。現給圓環(huán)一個水平向右的初速度v0，在以后的運動中下列說法正確的是（　�。�

A.圓環(huán)可能做勻減速運動

B.圓環(huán)不可能做勻速直線運動

C.圓環(huán)克服摩擦力所做的功可能為

D.圓環(huán)克服摩擦力所做的功不可能為

Answer 1

【答案】C

【解析】

分情況對圓環(huán)受力分析，第一種情況

圓環(huán)受到向下的重力，向上的支持力、向上洛倫茲力、水平向左的摩擦力，圓環(huán)受到的洛倫茲力變小，支持力變大，摩擦力增大，圓環(huán)做加速度增大的減速運動，最后速度減為零；

第二種情況

支持力為零，圓環(huán)受到的摩擦力為零，這種情況下圓環(huán)做勻速直線運動。

第三種情況

隨著速度減小，支持力減小，摩擦力減小，此時圓環(huán)做加速度減小的減速運動，當支持力減為零后做勻速運動。

由以上分析可知圓環(huán)可能做勻速運動或變減速運動，不可能做勻減速運動，故A錯誤；

B．由受力分析第二種情況可知圓環(huán)可能不受摩擦力作用，合力為零，這種情況下圓環(huán)做勻速直線運動，故B錯誤；

C．由受力分析第一種情況可知當圓環(huán)受到向上的支持力，圓環(huán)做加速度逐漸增大的減速運動，最后速度減為零，由動能定理可得圓環(huán)克服摩擦力所做的功為，故C正確。

D．由受力分析第三種情況可知當圓環(huán)受到向下的支持力時，圓環(huán)做加速度逐漸減小的減速運動，當支持力減為零時開始做勻速直線運動，由平衡關系可得

設克服摩擦力做功為W，由動能定理可得

解得

圓環(huán)克服摩擦力所做的功為，故D錯誤。

故選擇C選項。