Question

一道高中物理磁场题

答案是C，我已经知道是顺时针方向运动了，但是不知道为什么动能增量为则为qkπr^2,为什么不能用W=qU=qEd=2πrkq？！（请不要复制粘贴别人的答案，我就是看不懂才问的、、、谢谢咯！(☆_☆)）

Answer 1

根据题设B=B0+k*t，磁场的磁感应强度随时间均匀增大，所以在管内产生的磁通量的变化率=感应电动势=ε=S*(ΔB/Δt)=k*πr^2(S是圆环包围的面积)，把管看作导线，小球看作导线中的自由电荷，根据楞次定律，小球定向移动的方向为对应的感应电流方向，即为顺时针方向。感应电动势相当于电源的，电源对电流做的功W=qU=qε=qkπr^2。再根据动能定理可知，电源对小球做的功就等于合力的功，及小球动能的增量，所以正确答案是C。

注意到，"W=qU=qEd=2πrkq"等式中，你写的E表示的是电场强度而不是电源的电动势，所以把两个不同的物理量混淆了。

这个题目，只要知道A、B选项列出的物理量单位不是功的单位，就会断定A、B是错的。而根据楞次定律就可排出D。