Question

【題目】一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的圓環(huán)，套在水平的粗細(xì)均勻的細(xì)桿上，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，細(xì)桿處于垂直紙面向里大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以及水平向右大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示。重力加速度為g，且qE＞mg。靜止釋放帶電圓環(huán)，則

A. 帶電圓環(huán)將做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 帶電圓環(huán)加速度先減小后增大

C. 帶電圓環(huán)最大加速度為 a=qE/m

D. 帶電圓環(huán)最終向右做勻速運(yùn)動(dòng)，且最大速度為vm= +

Answer 1

【答案】CD

【解析】當(dāng)圓環(huán)受到的洛侖茲力F洛=qvB＜G=mg時(shí)，即v＜時(shí)，圓環(huán)水平方向受到向右的電場(chǎng)力F=qE和向左的摩擦力f=μ（mg-qvB），由牛頓第二定律得加速度，則當(dāng)f=0時(shí)，即mg=qvB時(shí)，加速度最大為，C正確；
加速度，因?yàn)?/span>qE＞mg，圓環(huán)一開始做加速運(yùn)動(dòng)，但F洛=qvB逐漸增大，則摩擦力f=μ（mg-qvB）逐漸減小，加速隨著增大，這一階段圓環(huán)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng);
②當(dāng)圓環(huán)受到的洛侖茲力F洛=qvB＞G=mg時(shí)，即v＞時(shí)，圓環(huán)水平方向受到向右的電場(chǎng)力F=qE和向左的摩擦力f=μ（qvB-mg），由牛頓第二定律得加速度，洛侖茲力F洛=qvB繼續(xù)增大，則摩擦力f=μ（qvB-mg）逐漸增大，加速度減小，這乙階段圓環(huán)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；直到F=qE=f=μ（qvB-mg），即時(shí)，加速度減為0，之后圓環(huán)以這個(gè)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D正確；
綜合以上分析，可知帶電圓環(huán)將先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；; 帶電圓環(huán)加速度先增大，增大到 后，加速度開始減小，最后減為0，B錯(cuò)誤；故選CD．