Question

在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径，整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直，现给带电体一个水平速度v，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为（ ）

A．0
B．
C．
D．

Answer

圆环向右运动的过程中可能受到重力、洛伦兹力、杆的支持力和摩擦力，根据圆环初速度的情况，分析洛伦力与重力大小关系可知：圆环可能做匀速直线运动，或者减速运动到静止，或者先减速后匀速运动，根据动能定理分析圆环克服摩擦力所做的功．
【解析】
（1）当qvB=mg时，圆环不受支持力和摩擦力，摩擦力做功为零，故A正确．
（2）当qvB＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功．根据动能定理得
-W=0-mv2 得W=mv2 故C正确．
（3）当qvB＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg，即当qvB=mg，v=时，不受摩擦力，做匀速直线运动．
根据动能定理得：-W=mv2-mv2，代入解得：W=mv2-故D正确．
故选ACD．