Question

【题目】如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，以速率沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的磁场。设运动过程中小球带电量不变，那么

A. 小球对玻璃环的压力一定不断增大

B. 小球受到的磁场力一定不断增大

C. 小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动

D. 磁场力对小球一直不做功

Answer 1

【答案】CD

【解析】

变化的磁场产生感生电场，由楞次定律判断出感生电场方向，然后判断带电小球受到的电场力方向，判断小球的运动性质，然后判断小球对环的压力如何变化，判断小球受到的磁场力如何变化．

磁感应强度竖直向上，B随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向；小球带正电，小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，当小球速度减小到零后，小球反向，即沿顺时针方向加速运动，速度不断增加；小球在水平面内做圆周运动，环对小球的弹力提供向心力，小球速度先减小后增大，小球所需向心力先减小后增大，环的弹力先减小后增大，小球对环的压力先减小后增大，故A错误；由于小球的速度先减小后增大，由洛伦兹力公式可知，小球受到的磁场力先减小后增大，故B错误；小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动，故C正确；洛伦兹力始终与小球的运动方向垂直，磁场力对小球不做功，故D正确；故选CD。