问题
选择题
如图所示,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,以速率v0沿逆时针方向匀速圆周运动.若在此空间突然加上方向竖直向上,磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场,设运动过程中小球带电量不变,那么( )
A.小球对玻璃环的压力一定不断增大
B.小球受到的磁场力一定不断增大
C.小球先沿逆时针方向减速运动,过一段时间后沿顺时针方向加速运动
D.磁场力对小球先做负功,后做正功
答案
磁感应强度竖直向上,B随时间成正比增加,由楞次定律可知,变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向;
小球带正电,小球所受电场力沿顺时针方向,与小球的运动方向相反,小球做减速运动,当小球速度减小到零后,
小球方向,即沿顺时针方向加速运动,速度又不大增加;
A、小球在水平面内做圆周运动,环对小球的弹力提供向心力,小球速度先减小后增大,小球所需向心力先减小后增大,环的弹力先减小后增大,小球对环的压力先减小后增大,故A错误;
B、由于小球的速度先减小后增大,由洛伦兹力公式f=qvB可知,小球受到的磁场力先减小后增大,故B错误;
C、小球先沿逆时针方向减速运动,过一段时间后沿顺时针方向加速运动,故C正确;
D、洛伦兹力始终与小球的运动方向垂直,磁场力对小球不做功,故D错误;
故选C.