Question

如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)給滑環(huán)施以一個(gè)水平向右的瞬時(shí)初速度，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，則滑環(huán)在桿上的情況不可能的是（ ）

A．始終做勻速運(yùn)動(dòng)
B．始終做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止于桿上
C．先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)
D．先做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】分析：圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)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(jù)圓環(huán)初速度的情況，分析洛倫力與重力大小關(guān)系可知：圓環(huán)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，或者減速運(yùn)動(dòng)到靜止，或者先減速后勻速運(yùn)動(dòng)．
解答：解：A、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時(shí)豎直向上的洛倫茲力恰好等于自身的重力時(shí)，則環(huán)與桿沒有相互作用力，所以沒有摩擦力存在，因此環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)．故A正確；
B、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時(shí)的豎直向上的洛倫茲力小于等于自身的重力時(shí)，則環(huán)與桿有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此環(huán)在摩擦力作用下，做減速運(yùn)動(dòng)，直到停止．故B正確；
C、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時(shí)豎直向上的洛倫茲力，其大小決定環(huán)是否受到摩擦力，所以環(huán)不可能加速運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時(shí)豎直向上的洛倫茲力恰好大于自身的重力時(shí)，則環(huán)與桿有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致洛倫茲力大小減小，當(dāng)其等于重力時(shí)，環(huán)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故D正確；
本題不正確，故選：C
點(diǎn)評(píng)：本題考查分析問題的能力，摩擦力是被動(dòng)力，要分情況討論．在受力分析時(shí)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．