Question

如圖所示為一個質量為m、帶電量為+q的圓環，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．現給圓環向右初速度v，在以后的運動過程中，圓環克服摩擦力所做的功可能為（ ）
A．0
B．mv²
C．mv²-
D．無法確定

Answer 1

【答案】分析：圓環向右運動的過程中可能受到重力、洛倫茲力、桿的支持力和摩擦力，根據圓環初速度的情況，分析洛倫力與重力大小關系可知：圓環可能做勻速直線運動，或者減速運動到靜止，或者先減速后勻速運動，根據動能定理分析圓環克服摩擦力所做的功．
解答：解：A、當qvB=mg時，圓環不受支持力和摩擦力，摩擦力做功為零．故A正確．
    B、當qvB＜mg時，圓環做減速運動到靜止，只有摩擦力做功．根據動能定理得
-W=0- 得W= 故B正確．
    C、當qvB＜mg時，圓環先做減速運動，當qvB=mg時，不受摩擦力，做勻速直線運動．
     當qvB=mg時得v=
    根據動能定理得
-W=
代入解得
   W=-   故C正確．
    D、由上得知圓環克服摩擦力所做的功確定，故D錯誤
故選ABC
點評：本題考查分析問題的能力，摩擦力是被動力，要分情況討論．在受力分析時往往先分析場力，比如重力、電場力和磁場力，再分析彈力、摩擦力．