(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沿逆時針方向勻速圓周運動.若在此空間突然加上方向豎直向上,磁感應(yīng)強度B隨時間成正比增加的變化磁場,設(shè)運動過程中小球帶電量不變,那么(  )
分析:變化的磁場產(chǎn)生感生電場,由楞次定律判斷出感生電場方向,然后判斷帶電小球受到的電場力方向,判斷小球的運動性質(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力如何變化.
解答:解:磁感應(yīng)強度豎直向上,B隨時間成正比增加,由楞次定律可知,變化的磁場產(chǎn)生的感生電場沿順時針方向;
小球帶正電,小球所受電場力沿順時針方向,與小球的運動方向相反,小球做減速運動,當小球速度減小到零后,
小球方向,即沿順時針方向加速運動,速度又不大增加;
A、小球在水平面內(nèi)做圓周運動,環(huán)對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,小球受到的磁場力先減小后增大,故B錯誤;
C、小球先沿逆時針方向減速運動,過一段時間后沿順時針方向加速運動,故C正確;
D、洛倫茲力始終與小球的運動方向垂直,磁場力對小球不做功,故D錯誤;
故選C.
點評: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的方向,是正確解題的前提與關(guān)鍵;根據(jù)感生電場方向判斷出帶電小球受力方向,即可正確解題.
練習冊系列答案
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(2012?寧波模擬)如圖所示,直角坐標系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)強度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場,其左邊界與x軸交于P點;在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場,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點以速度v=4×104m/s,沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力.求:
(1)帶電粒子在磁場中運動時間;
(2)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標;
(3)若只改變上述電場強度的大小,要求帶電粒子仍能通過Q點,討論此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系.

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