(2014•安徽)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r的绝缘体圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+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,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A.0B.12r2qkC.2πr2qkD.πr2qk
2019-06-22
(2014•安徽)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r的绝缘体圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+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,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )
A.0
B.r2qk
C.2πr2qk
D.πr2qk
优质解答
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:
U=S=πr2k
根据楞次定律,感应电动势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=qU=πr2qk
故选:D.
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:
U=S=πr2k
根据楞次定律,感应电动势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=qU=πr2qk
故选:D.