一道高考物理电磁感应题目,求高手解答疑惑````````````

如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管,环心0在区域中心。一质量为m、带电量为q(... 如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管,环心0在区域中心。一质量为m、带电量为q(q>0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动。已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示,其中T0=2πm/qB0。设小球在运动过程中电量保持不变,对原磁场的影响可忽略。

(1)在t=0到t=T0这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,求小球的速度大小v0
(2)在竖直向下的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等。试求t=T0到t=1.5T0这段时间内:
①细管内涡旋电场的场强大小E;
②电场力对小球做的功W。

关于第二问的第二小问,为什么不能用W=Uq,它的E不就是按匀强电场算的吗
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 我来答
8888lsw
科技发烧友

2012-08-09 · 智能家居/数码/手机/智能家电产品都懂点
知道大有可为答主
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(1)在t=0到t=T0这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,那么它是由洛仑兹力提供所需的向心力。
即 q*V0*B0=m*V0^2 / r
得 小球的速度大小是 V0=q*r *B0 / m
(2)在t=T0到t=1.5*T0这段时间内,磁场均匀增大,由麦克斯韦电磁理论可知,在环中会产生稳定的涡旋电场,具体关系是 ∮E·dL=-ΔΦ / Δt 。---(环中各处的电场强度大小相等)
那么从大小的关系看,就是 E*2π r =(π *r^2)*(2B0-B0)/(1.5*T0-T0)
得环中的电场强度大小是 E= B0* r / T0
将题目条件 T0=2πm /(q*B0) 代入上式,得
E=B0*r / [ 2πm /(q*B0)]=q*B0^2 * r /(2*π*m)
(3)由楞次定律知,环中的稳定电场的方向与小球运动速度方向相同,所以电场力对小球做正功。
这个做功过程,相当于小球从初速V0开始,在恒定合力(qE)作用下匀加速运动时间 t=1.5T0-T0=0.5*T0 所做的功(用力乘位移方式求功)。----提示:把小球的运动看成匀加速直线运动就好理解了。
所求的功是 W=(qE)*[ V0*t+(a*t^2 / 2)]
=qE* { V0*( 0.5*T0)+[ ( qE / m) *( 0.5*T0)^2 / 2 ] }

将 E=q*B0^2 * r /(2*π*m),T0=2πm /(q*B0), V0=q*r *B0 / m  代入上式,得
所求的功是 W=5*(q*B0*r)^2 / ( 8 m )

注:因为是涡旋电场,与静电场不一样,在任意两点的电势差都等于0的,不能用W=qU的方法来求电场力做的功。
华芯测试
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本回答由华芯测试提供
60141869
2012-08-07 · 超过11用户采纳过TA的回答
知道答主
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这道题可以用动量定理做吗?题目中给了时间t。 就可以求出U型导轨的速度。高中物理3个主要方程 F=Ma,FT=MV,FS=1/2MV^2都是通用的,更多的是谁
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百度网友086b58149
2012-08-07 · TA获得超过1077个赞
知道小有建树答主
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