Question

质量为m、带电量为+q的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上，如图所示，整个装置处于磁感应强度为B、垂直纸面向里的水平匀强磁场中。现给小球一个水平向右的初速度v₀使其开始运动，不计空气阻力，则对小球从开始到最终稳定的过程中，下列说法正确的是

A. 一定做减速运动

B. 运动过程中克服摩擦力做的功可能是0

C. 最终稳定时的速度一定是mg/qB

D. 最终稳定时的速度可能是0

Answer

BD

【解析】

根据题中“小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上，…整个装置…水平匀强磁场中。…使其开始运动”可知，本题考察带电物体在复合场中的运动。根据解决带电物体在复合场中运动的方法，应用受力分析、牛顿第二定律等分析推断。

对小球受力分析，小球受竖直向下的重力、竖直向上的洛伦兹力及可能有的弹力和摩擦力。

若，则小球受竖直向下的重力、竖直向上的洛伦兹力、向下的弹力和向左的摩擦力；据牛顿第二定律可得：，，解得：小球的加速度，方向向左；则小球做加速度减小的减速运动，最终匀速，匀速的速度。

若，则小球受竖直向下的重力、竖直向上的洛伦兹力，两力平衡，小球做匀速运动，匀速的速度。

若，则小球受竖直向下的重力、竖直向上的洛伦兹力、向上的弹力和向左的摩擦力；据牛顿第二定律可得：，，解得：小球的加速度，方向向左；则小球做加速度增大的减速运动，最终静止。

综上，AC两项错误，D项正确；小球有可能始终不受摩擦力，运动过程中克服摩擦力做的功可能是0，B项正确。