Question

19．如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场的方向（俯视）及感生电场对小球的作用力所做功的大小是（　　）

• A． 逆时针，0
• B． 顺时针，0
• C． 逆时针，πr²qk
• D． 顺时针，πr²qk

Answer 1

分析 根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势，根据楞次定律判断感应电动势的方向，然后根据W=qU求解电功．

解答 解：磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，故感应电动势为：E=S$\frac{△B}{△t}$=πr²k
根据楞次定律，感应电动势的方向为顺时针方向，所以感生电场的方向为顺时针方向．
小球带正电，小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是：
  W=qE=πr²qk
故选：D

点评 本题的关键是明确感应电动势的大小求解方法：法拉第电磁感应定律，会利用公式W=qU求解电功．