Question

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

A．始終做勻速運動
B．始終做減速運動，最后靜止于桿上
C．先做加速運動，最后做勻速運動
D．先做減速運動，最后做勻速運動

Answer 1

【答案】分析：圓環(huán)向右運動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)可能做勻速直線運動，或者減速運動到靜止，或者先減速后勻速運動．
解答：解：A、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好等于自身的重力時，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)做勻速運動．故A正確；
B、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時的豎直向上的洛倫茲力小于等于自身的重力時，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，做減速運動，直到停止．故B正確；
C、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時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)不可能加速運動．故C錯誤；
D、當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好大于自身的重力時，則環(huán)與桿有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此環(huán)做減速運動，導(dǎo)致洛倫茲力大小減小，當(dāng)其等于重力時，環(huán)開始做勻速直線運動．故D正確；
本題不正確，故選：C
點評：本題考查分析問題的能力，摩擦力是被動力，要分情況討論．在受力分析時往往先分析場力，比如重力、電場力和磁場力，再分析彈力、摩擦力．