Question

如图22－5所示，在内壁光滑、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，正以速率v₀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随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球的带电量不变，那么(　　)

图22－5

A．小球对玻璃杯的压力不断增大

B．小球受到的磁场力不断增大

C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动

D．磁场力对小球一直不做功

 

Answer 1

【答案】

C、D

【解析】因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的旋涡电场，对带正电的小球做功。由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向。在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动。小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力F_N和磁场的洛伦兹力F＝Bqv，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力。考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力F_N和洛伦兹力F不一定始终在增大。磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功。

思路分析：璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的旋涡电场，由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向。磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功。

试题点评：本题是一道综合性的电磁综合练习题