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

◎ 题目

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.
魔方格

◎ 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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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