Question

7．如圖所示，豎直平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸上固定一根粗糙絕緣細(xì)桿（細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處），將一個(gè)不計(jì)重力的帶電圓環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在細(xì)桿上，圓環(huán)在豎直向下的恒力F作用下，從P處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，從O處離開(kāi)細(xì)桿，已知圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)細(xì)桿時(shí)撤去拉力F，圓環(huán)恰好在磁場(chǎng)中繞x軸上的O′點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，加速度先增大后不變
• B． 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，速度先減小后不變
• C． 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，摩擦力先增大后不變
• D． 若圓環(huán)從桿上P′點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其他條件不變，圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿后仍能繞O′點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律分析加速度變化；根據(jù)加速度答變化情況分析速度變化情況；根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式方向摩擦力的變化情況；根據(jù)圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿的速度大小確定運(yùn)動(dòng)半徑．

解答 解：A、圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律可得F-μF_N=ma，其中F_N=qvB，隨著速度增大，洛倫茲力增大，合外力減小，加速度減小，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為零，所以加速度先減小后不變．故A錯(cuò)誤
B、由于圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，所以圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，速度先增大后不變．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式f=μF_N=μqvB，速度先增大后不變，所以摩擦力先增大后不變，故C正確．
D、若圓環(huán)從桿上P′點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)細(xì)桿前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)，且速度仍等于P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中答末速度，所以圓環(huán)離開(kāi)細(xì)桿后仍能繞O′點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，關(guān)鍵需理清圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況，知道圓環(huán)的合力變化．