Question

如圖所示，一個帶負電的滑環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，現給滑環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，根據圓環初速度的情況，分析洛倫力與重力大小關系可知：圓環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、當帶負電的環進入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好等于自身的重力時，則環與桿沒有相互作用力，所以沒有摩擦力存在，因此環做勻速運動．故A正確；
B、當帶負電的環進入磁場時的豎直向上的洛倫茲力小于等于自身的重力時，則環與桿有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此環在摩擦力作用下，做減速運動，直到停止．故B正確；
C、當帶負電的環進入磁場時豎直向上的洛倫茲力，其大小決定環是否受到摩擦力，所以環不可能加速運動．故C錯誤；
D、當帶負電的環進入磁場時豎直向上的洛倫茲力恰好大于自身的重力時，則環與桿有相互作用力，所以有摩擦力存在，因此環做減速運動，導致洛倫茲力大小減小，當其等于重力時，環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．