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如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的圆环,套在水平放置的足够长粗糙细杆上,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v0,则圆环在细杆上运动的速度图象可能是下列

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如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的圆环,套在水平放置的足够长粗糙细杆上,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v0,则圆环在细杆上运动的速度图象可能是下列图象中的(  )

A.
B.
C.
D.
▼优质解答
答案和解析
A、由左手定则可知圆环所受洛伦兹力F=qvB的方向竖直向上,细杆对圆环的支持力FN,圆环所受滑动摩擦力f=μFN,圆环所受重力G=mg方向竖直向下,
当qvB=mg时,FN=0,故f=0,故圆环做匀速直线运动,故A正确.
B、当qvB<mg时,细杆对圆环的支持力FN方向竖直向上,FN=mg-qvB,故f>0,物体作减速运动,随速度v的减小FN逐渐增大,故滑动摩擦力f逐渐增大,故物体的加速度a=
f
m
逐渐增大,即物体作加速度逐渐增大的变减速运动,故C正确,而B错误.
D、当qvB>mg时,细杆对圆环的支持力FN方向竖直向下,FN=qvB-mg,故f>0,物体作减速运动,随速度v的减小FN逐渐减小,故滑动摩擦力f逐渐减小,故物体的加速度a=
f
m
逐渐减小,即物体作加速度逐渐减小的变减速运动,当qvB=mg时,FN=0,故f=0,故圆环做匀速直线运动,故D正确.
故选:ACD.
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