题目内容

19.如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场的方向(俯视)及感生电场对小球的作用力所做功的大小是(  )
A.逆时针,0B.顺时针,0C.逆时针,πr2qkD.顺时针,πr2qk

分析 根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据楞次定律判断感应电动势的方向,然后根据W=qU求解电功.

解答 解:磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,故感应电动势为:E=S$\frac{△B}{△t}$=πr2k
根据楞次定律,感应电动势的方向为顺时针方向,所以感生电场的方向为顺时针方向.
小球带正电,小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是:
  W=qE=πr2qk
故选:D

点评 本题的关键是明确感应电动势的大小求解方法:法拉第电磁感应定律,会利用公式W=qU求解电功.

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