Question

如圖13-2-4所示，在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口的帶正電的小球，正以速度v₀沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增大的變化磁場，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球的帶電荷量不變，那么（    ）

圖13-2-4

A.小球?qū)ΣＡ�圓環(huán)的壓力不斷增大

B.小球受到的磁場力不斷增大

C.小球先沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng)，過一段時(shí)間后，沿順時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng)

D.磁場力對小球一直做正功

Answer 1

解析：因?yàn)椴Ａ�圓環(huán)所在處有均勻變化的磁場，在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的渦旋電場，對帶正電的小球做功，由楞次定律判斷電場方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，在電場力作用下，小球先沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng)，后沿順時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng).

小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個(gè)力作用：環(huán)的彈力F_N和磁場的洛倫茲力F_洛=Bqv，而且兩個(gè)力的矢量和總是等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，考慮到小球速度大小的變化和方向的變化以及磁場強(qiáng)弱的變化，彈力F_N和洛倫茲力F_洛不一定始終在增大.

磁場力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直，所以磁場力對小球不做功.

答案：C