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精英家教网如图所示,带电荷量为+q的金属圆环质量为m,套在固定的水平长直绝缘圆柱体上,环与圆柱体间的动摩擦因数为μ,环的直径略大于圆柱体的直径,整个装置处在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中.现给环向右的水平初速度v0,设环在运动过程中带电荷量保持不变,则环运动过程中的速度图象可能是下图中的(  )
分析:对圆环受力分析,根据圆环可能的运动情况进行分析,通过讨论可以得出可能出现的几种情况.
解答:解:若v0=
mg
Bq
,则qBv0=mg,因此金属圆环对圆柱体的压力为零,所受摩擦力为零,金属圆环此后做匀速运动,若v0
mg
Bq
,则qBv0>mg,金属圆环对圆柱体的压力向上,在摩擦力f=μ(qvB-mg)=ma的作用下金属圆环做加速度不断减小的变减速运动,当qBv1=mg后,金属环做匀速运动;若v0
mg
qB
,则qBv0<mg,金属圆环对圆柱体的压力向下在摩擦力f=μ(mg-qvB)=ma的作用下金属圆环做加速度不断变大的变减速运动,直至静止,故符合条件的为ABD;
故选ABD.
点评:本题解题的关键在于明确圆环在运动中会有多种可能性,应分别进行分析才能得出正确的结果.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?黄冈一模)如图所示,带电荷量为+q、质量为m的粒子(不计重力)由静止开始经A、B间电压加速以后,沿中心线射入带电金属板C、D间,CD间电压为U0,板间距离为d,中间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0
(1)为使加速的粒子进入CD板间做匀速直线运动,求加速电压U.
(2)设沿直线飞越CD间的粒子由小孔M沿半径方向射入一半径为R的绝缘筒,筒内有垂直纸面向里的匀强磁场,粒子飞入筒内与筒壁碰撞后速率、电荷量都不变,为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从M孔飞出,请在图中画出离子的运动轨迹并求出筒内磁感应强度B的可能值.

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精英家教网如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点.现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为
g4
,静电力常量为k,求:
(1)小球运动到B点时的加速度大小.
(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示).

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 (1)小球运动到B点时的加速度大小。

(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示)。

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(1)为使加速的粒子进入CD板间做匀速直线运动,求加速电压U.
(2)设沿直线飞越CD间的粒子由小孔M沿半径方向射入一半径为R的绝缘筒,筒内有垂直纸面向里的匀强磁场,粒子飞入筒内与筒壁碰撞后速率、电荷量都不变,为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从M孔飞出,请在图中画出离子的运动轨迹并求出筒内磁感应强度B的可能值.

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