Question

如圖所示，有一個水平放置的絕緣環形小槽，槽的寬度和深度處處相同且槽內光滑。現將一直徑略小于槽寬的帶正電的小球放入槽內。讓小球從t=0的時刻開始，以圖中的初速度v₀在槽內開始運動，與此同時，有一束變化的勻強磁場豎直向下垂直穿過環形小槽所包圍的面積。如果磁感應強度B的大小隨著時間t成正比例的增大，而且小球的帶電量保持不變，那么從此時刻開始，你認為以下判斷哪個是合理的        （   ）

A．小球的動量p跟隨時間t成反比例的減小（即：p∝）

B．小球的動能Ek跟時間t成反應比例的減小（即：Ek∝）

C．小球動能的增加量△Ek跟時間t成正比（即：Ek∝t）

D．小球動能的增加量△Ek跟其通過的路程s成正比（即：△Ek∝s）

Answer 1

D

因為原磁場向下均勻增大，由楞次定律和麥克斯韋電磁波理論可知感生電場的磁場向上切保持恒定，所以小球在軌道內的運動可看成是勻加速的運動。因為，所以，即P與t成正比增加，A錯；，所以動能和時間不成反比關系，B錯；由可知即E_k與t不成正比，C錯；由動能定理知合外力做功即：△E_k∝s所以D正確。