Question

如圖所示，內壁光滑、水平放置的玻璃圓環內，有一直徑略小于環口徑的帶正電的小球，正以速率v₀沿逆時針方向勻速轉動。若在此空間突然加上豎直向上、磁感應強度B隨時間成正比例增加的變化磁場，設小球運動過程中的電量不變，那么（       ）、

A.小球對玻璃環的壓力不斷增大  

B.小球受到的磁場力不斷增大

C.小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時間后，沿順時針方向做加速運動

D.磁場力一直對小球不做功

 

Answer 1

【答案】

CD

【解析】根據麥克斯韋的電磁場理論——變化的磁場會產生電場，電場方向與感應電流方向相同，同樣用楞次定律判斷。B的方向向上且均勻增加，根據楞次定律，產生的感應電場方向為順時針，所以小球受到一個向順時針方向的電場力，小球的速度先逆時針勻減到速度為0后順時針加速，C對；小球在逆時針減速時，洛倫茲力方向背離圓心，向心力為環對小球的彈力減去洛倫茲力，當小球速度為零時，洛倫茲力與向心力均為零，所以洛倫茲力與向心力均隨速度的減小而減小，B錯；所以壓力減小，A錯；小球在順時針加速時，洛倫茲力方向指向圓心，向心力為彈力加洛倫茲力，洛倫茲力與向心力都隨速度的增加而增加。所以壓力增加；因洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，所以洛倫磁力不做功，D對。