题目内容
如图所示,内壁光滑,水平放置的玻璃环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向做匀速圆周运动.若在此空间突然加上方向竖直向上,电场强度E随时间成正比增加的变化电场,设运动过程中小球带电量不变,那么( )
分析:变化的电场产生感生磁场,由楞次定律判断出感生磁场方向,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.
解答:解:电场竖直向上,E随时间成正比增加,由楞次定律可知,变化的电场产生的感生磁场沿顺时针方向;
小球带正电,小球所受电场力竖直向上,与小球的运动方向垂直,小球运动不受影响,而运动电荷又不受洛伦兹力,因此小球仍做匀速圆周运动;
A、小球在水平面内做圆周运动,环对小球的弹力提供向心力,小球速率不变,但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;
B、由于小球受到的电场力对运动没有影响,且不受洛伦兹力作用,因此小球以速率v0沿逆时针方向做匀速圆周运动,故B正确,C错误;
D、由于磁场的方向与电荷的运动方向在同一平面,因此不受洛伦兹力作用,故D正确;
故选BD.
小球带正电,小球所受电场力竖直向上,与小球的运动方向垂直,小球运动不受影响,而运动电荷又不受洛伦兹力,因此小球仍做匀速圆周运动;
A、小球在水平面内做圆周运动,环对小球的弹力提供向心力,小球速率不变,但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;
B、由于小球受到的电场力对运动没有影响,且不受洛伦兹力作用,因此小球以速率v0沿逆时针方向做匀速圆周运动,故B正确,C错误;
D、由于磁场的方向与电荷的运动方向在同一平面,因此不受洛伦兹力作用,故D正确;
故选BD.
点评:本题考查了楞次定律的应用,由楞次定律判断出感生磁场的方向,是正确解题的前提与关键;根据感生磁场方向判断出带电小球受力方向,即可正确解题.
练习册系列答案
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如图所示,内壁光滑的装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是( )
A、下滑力、弹力、静摩擦力 | B、重力、弹力、滑动摩擦力 | C、重力、弹力 | D、重力、弹力、向心力 |