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=
时,f=0,环作匀速运动,Wf=0. mg Bq
②当v<v0时,a=
=f m
,环作减速运动最终静止;μ(mg-Bqv) m
Wf=
mv2; 1 2
③当v<v0时,a=
=f′ m
,环先减速运动,后以v0匀速运动. μ(Bqv-mg) m
Wf=
mv2-1 2
mv02=1 2
mv2-1 2
.m3g2 2B2q2
答:小球的运动分三种情况,如上述分析.