(2012?寧波模擬)如圖所示,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)口徑的帶正電的小球,以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩賵A周運(yùn)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)間成正比增加的變化磁場(chǎng),設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電量不變,那么( 。
分析:變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng),由楞次定律判斷出感生電場(chǎng)方向,然后判斷帶電小球受到的電場(chǎng)力方向,判斷小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),然后判斷小球?qū)Νh(huán)的壓力如何變化,判斷小球受到的磁場(chǎng)力如何變化.
解答:解:磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上,B隨時(shí)間成正比增加,由楞次定律可知,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的感生電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较颍?br />小球帶正電,小球所受電場(chǎng)力沿順時(shí)針?lè)较颍c小球的運(yùn)動(dòng)方向相反,小球做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球速度減小到零后,
小球方向,即沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng),速度又不大增加;
A、小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),環(huán)對(duì)小球的彈力提供向心力,小球速度先減小后增大,小球所需向心力先減小后增大,環(huán)的彈力先減小后增大,小球?qū)Νh(huán)的壓力先減小后增大,故A錯(cuò)誤;
B、由于小球的速度先減小后增大,由洛倫茲力公式f=qvB可知,小球受到的磁場(chǎng)力先減小后增大,故B錯(cuò)誤;
C、小球先沿逆時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng),過(guò)一段時(shí)間后沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng),故C正確;
D、洛倫茲力始終與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直,磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功,故D錯(cuò)誤;
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題考查了楞次定律的應(yīng)用,由楞次定律判斷出感生電場(chǎng)的方向,是正確解題的前提與關(guān)鍵;根據(jù)感生電場(chǎng)方向判斷出帶電小球受力方向,即可正確解題.
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(2012?寧波模擬)如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi),在?
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m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界與x軸交于P點(diǎn);在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場(chǎng),其寬度d=2m.一質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=?-3.2×10?19C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v=4×104m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)最終通過(guò)x軸上的Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)粒子重力.求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(2)當(dāng)電場(chǎng)左邊界與y軸重合時(shí)Q點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)若只改變上述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,要求帶電粒子仍能通過(guò)Q點(diǎn),討論此電場(chǎng)左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系.

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