Question

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．圆环不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】

D

【解析】

试题分析：若圆环所受重力和洛伦兹力平衡，即，则支持力为零，摩擦力为零，所以圆环将会做匀速直线运动，则圆环克服摩擦力做功可能为零，故BC错误；若重力大于洛伦兹力，即，圆环将会做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，正压力增大，摩擦力增大，圆环做加速度逐渐增大的减速运动，最终速度减为零，所以圆环克服摩擦力所做的功可能为，若重力小于洛伦兹力，即，则支持力方向向下，圆环将会做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，正压力减小，摩擦力减小，圆环做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与洛伦兹力相等时，做匀速运动，此时速度大小为，根据动能定理可得，圆环克服摩擦力所做的功为，故选D

考点：考查洛伦兹力的判断

点评：本题难度中等，本题应该从判断洛伦兹力和重力的大小开始讨论，如果洛伦兹力小于重力，则弹力方向向上，随着摩擦力做功速度逐渐减小，洛伦兹力减小，最终的状态是静止不动