如图所示,一个质量为m、带正电电量为q的圆环,可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,圆环

如图所示,一个质量为m、带正电电量为q的圆环,可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,圆环以初速度υ向右运动直到处于平衡状态,则圆环克服摩擦力所的功不可能为(  )
A.[1/2]mv2
B.
m3g
2q2B2

C.[1/2mv2
m3g2
2q2B2]
D.0
mjsu 1年前 已收到1个回答 举报

jake_jenny 春芽

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解题思路:圆环向右运动的过程中受到重力、洛伦兹力、可能受到杆的支持力和摩擦力,根据圆环初速度的情况,分析洛伦力与重力大小关系可知:圆环可能做匀速直线运动,或者减速运动到静止,或者先减速后匀速运动,根据动能定理分析圆环克服摩擦力所做的功.

(1)当qvB=mg时,圆环不受支持力和摩擦力,摩擦力做功为零.
(2)当qvB<mg时,圆环做减速运动到静止,只有摩擦力做功.根据动能定理得:-W=0-[1/2mv2
得:W=
1
2mv2
(3)当qvB>mg时,圆环先做减速运动,当qv0B=mg时,不受摩擦力,做匀速直线运动.
当qv0B=mg时得:v0=
mg
qB];
根据动能定理得:-W=[1/2mv2−
1
2m
v20]
代入解得:W=[1/2mv2−
m3g2
2q2B2]
则圆环克服摩擦力所的功不可能为B,可能的为:ACD
本题选择不可能的,故选:B.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;功的计算;洛仑兹力.

考点点评: 本题考查分析问题的能力,摩擦力是被动力,要分情况讨论.在受力分析时往往先分析场力,比如重力、电场力和磁场力,再分析弹力、摩擦力.

1年前

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