问题 问答题

如图所示,质量为m、带电量为+q的滑环,套在水平放置的足够长的固定绝缘横杆上,横杆表面粗糙,整个装置处于磁感强度为B的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的速度v,使其向右运动.(环的直径大于杆的直径,环很小可以当成质点研究)

(1)滑环将怎样运动?

(2)求滑环运动后克服摩擦力所做的功.

答案

设环的速度为v0时满足mg=Bv0q  

①当v=v0=

mg
Bq
时,f=0,环作匀速运动,Wf=0.                            

②当v<v0时,a=

f
m
=
μ(mg-Bqv)
m
,环作减速运动最终静止;

Wf=

1
2
mv2;                        

③当v<v0时,a=

f′
m
=
μ(Bqv-mg)
m
,环先减速运动,后以v0匀速运动.            

Wf=

1
2
mv2-
1
2
mv02=
1
2
mv2-
m3g2
2B2q2

答:小球的运动分三种情况,如上述分析.

单项选择题
多项选择题