知识讲解 电磁感应定律的应用

1 电磁感应定律应用 【学习目标】 1．了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2．了解感生电动势和动生电动势产生的原因。 3．能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。 【要点梳理】 要点一、感生电动势和动生电动势 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是磁场不 变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导 体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。 1．感应电场 19 世纪 60 年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激 发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭 合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是封闭的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自 由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 要点诠释：感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因，感应电场的方向也可以由楞次定律来 判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。 2．感生电动势 （1）产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动， 产生感应电流，即产生了感应电动势。 （2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。 （3）感生电场方向判断：右手螺旋定则。 3、感生电动势的产生 由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其 电路是内电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。 变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或 者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。例如磁场 变化时产生的感应电动势为 ． 要点二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？导体切割磁感线产生的感 应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？ 1、动生电动势 （1）产生：导体切割磁感线运动产生动生电动势 cosBE nS t ∆ θ∆=2 （2）大小： （ 的方向与 的方向垂直） （3）动生电动势大小的推导： 　　　　 棒处于匀强磁场中，磁感应强度为 ，垂直纸面向里，棒沿光滑导轨以速度 匀速向右滑动， 已知导轨宽度为 ，经过时间 由 运动导 ，如图所示， 由法拉第电磁感应定律可得： ． 故动生电动势大小为 ． 2、动生电动势原因分析 导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由于导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用 而引起的。 如图甲所示，一条直导线 在匀强磁场 中以速度 向右运动，并且导线 与 的方向垂 直，由于导体中的自由电子随导体一起以速度 运动，因此每个电子受到的洛伦兹力为： 的方向竖直向下，在力 的作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电 荷，导体上端出现过剩的正电荷，结果使导体上端 的电势高于下端 的电势，出现由 指向 的 静电场，此电场对电子的静电力 的方向向上，与洛伦兹力 方向相反，随着导体两端正负电荷的 积累，电场不断增强，当作用在自由电子上的静电力与电子受到的洛伦兹力相平衡时， 两端产生 一个稳定的电势差。如果用另外的导线把 两端连接起来，由于 段的电势比 段的电势高，自由 电子在静电力的作用下将在导线框中沿顺时针流动，形成逆时针方向的电流，如图乙所示。 电荷的流动使 两端积累的电荷不断减少，洛伦兹力又不断使自由电子从 端运动到 端从而 在 两端维持一个稳定的电动势。 可见运动的导体 就是一个电源， 端是电源的正极， 端是电源的负极，自由电子受洛伦兹 力的用，从 端搬运到 端，也可以看做是正电荷受洛伦兹力作用从 端搬运到 端，这里洛伦兹 力就相当于电源中的非静电力，根据电动势的定义，电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动 到电源的正极非静电力所做的功，作用在单位电荷上的洛伦兹力为： ． E BLv= B v ab B v L t M N Ф BS B L vtE BLvt t t ∆ ∆ ⋅ ⋅= = = = E BLv= CD B v CD B v、 v F Bev=洛 F洛 F洛 D C D C F′ F洛 DC CD D C CD D C CD CD D C D C C D /F F e Bv= =洛3 于是动生电动势就是： ． 上式与法拉第电磁感应定律得到的结果一致。 要点三、动生电动势和感生电动势具有相对性 动生电动势和感生电动势的划分，在某些情况下只有相对意义，如本章开始的实验中，将条形磁 铁插入线圈中，如果在相对于磁铁静止的参考系观察，磁铁不动，空间各点的磁场也没有发生变化， 而线圈在运动，线圈中的电动势是动生的；但是，如果在相对于线圈静止的参考系内观察，则看到磁 铁在运动，引起空间磁场发生变化，因而，线圈中的电动势是感生的，在这种情况下，究竟把电动势 看作动生的还是感生的，决定于观察者所在的参考系，然而，并不是在任何情况下都能通过转换参考 系把一种电动势归结为另一种电动势，不管是哪一种电动势，法拉第电磁感应定律、楞次定律都成立。 要点四、应用——电子感应加速器 即使没有导体存在，变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场，电子感应器就是应用了这个原 理，电子加速器是加速电子的装置，他的主要部分如图所示，画斜线的部分为电磁铁两极，在其间隙 安放一个环形真空室，电磁铁用频率为每秒数十周的强大交流电流来励磁，使两极间的磁感应强度 往返变化，从而在环形真空室内感应出很强的感应涡旋电场，用电子枪将电子注入唤醒真空室，他们 在涡旋电场的作用下被加速，同时在磁场里受到洛伦兹力的作用，沿圆规道运动。 如何使电子维持在恒定半径为 的圆规道上加速，这对磁场沿径向分布有一定的要求，设电子轨 道出的磁场为 ，电子做圆周运动时所受的向心力为洛伦兹力，因此： 也就是说，只要电子动量随磁感应强度成正比例增加，就可以维持电子在一定的轨道上运动。 【典型例题】 类型一、感生电动势的运算 例 1．有一面积为 S＝100 cm2 的金属环，电阻为 R＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁 E FL BLv= = B R B 2 /eBv mv R= Remv B=4 场方向垂直环面向里，在 t1 到 t2 时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电荷量为多少？ 　　　　　　 【答案】逆时针方向　0.01 C 【解析】(1)由楞次定律，可以判断金属环中感应电流方向为逆时针方向． (2)由图可知：磁感应强度的变化率为 　　　　　　　　　① 金属环中磁通量的变化率 　　　　② 环中形成的感应电流 　　　　 ③ 通过金属环的电荷量 　　　　　　　　　　 　④ 由①②③④解得 ． 举一反三: 【变式】在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是(　　) 【答案】C 例 2．在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是（ ） 　　　　　　 A．沿 方向磁场在迅速减弱 2 1 2 1 B BB t t t ∆ ∆ −= − 2 1 2 1 B BФ B S St t t t ∆ ∆ ∆ ∆ −= = ⋅− /E Ф t ФI R R R t ∆ ∆ ∆ ∆= = = Q I t∆= 2 2 1( ) (0.2 0.1) 10 C 0.01C0.1 B B SQ R −− − ×= = = AB5 B. 沿 方向磁场在迅速增强 C. 沿 方向磁场在迅速减弱 D. 沿 方向磁场在迅速增强 【答案】AC 【解析】根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用 楞次定律来判断，根据麦克斯韦电磁理论，闭合回路中产生感应电流，使因为闭合回路中受到了电场 力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间磁场变化产生的电场方向， 仍可用楞次定律来判断，四指环绕方向即感应电场的方向，由此可知 AC 正确。 【总结升华】已知感应电场方向求原磁通量的变化情况的基本思路是： 感应电场的方向 感应磁场的方向 磁通量的变化情况 举一反三: 【变式 1】如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度 均匀增大时，此粒子的动能将(　　) A．不变 B．增加 C．减少 D．以上情况都可能 【答案】B 【高清课堂：电磁感应定律应用 例 1】 【变式 2】下列各种实验现象，解释正确的是（ ） 【答案】ABC 例 3. (2016 安徽期中)如图甲所示，一个匝数 n＝100 的圆形导体线圈，面积 S1＝0.4 m2 ，电阻 r ＝1 Ω。在线圈中存在面积 S2＝0.3 m2 的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度 B 随时间 t 变 化的关系如图乙所示。有一个 R＝2 Ω 的电阻，将其两端 a、b 分别与图甲中的圆形线圈相连接，b 端 AB AB AB →右手螺旋定则 ←右手螺旋定则 → 楞 次 定 律← 楞 次 定 律6 接地，则下列说法正确的是(　　) A．圆形线圈中产生的感应电动势 E＝6 V B．在 0～4 s 时间内通过电阻 R 的电荷量 q＝8 C C．设 b 端电势为零，则 a 端的电势 φa＝3 V D．在 0～4 s 时间内电阻 R 上产生的焦耳热 Q＝18 J 【答案】D 【解析】由法拉第电磁感应定律可得 E＝nΔBS Δt ，由图乙结合数学知识可得 k＝ΔB Δt ＝0.6 4 T/s＝0.15 T/s，将其代入可求 E＝4.5 V，A 错。设平均电流强度为 I － ，由 q＝ I － Δt＝ E R＋rΔt＝n ΔΦ ΔtR＋rΔt＝ n ΔΦ R＋r，在 0～4 s 穿过圆形导体线圈的磁通量的变化量为 ΔΦ＝0.6×0.3 Wb－0＝0.18 Wb，代入可解得 q ＝6 C，B 错。0～4 s 内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律结合右手定则可得 b 点 电势高，a 点电势低，故 C 错。由于磁感应强度均匀变化产生的电动势与电流均恒定，可得 I＝ E r＋R＝ 1.5 A，由焦耳定律可得 Q＝I2Rt＝18 J，D 对。 【总结升华】正确计算磁通量的变化量 ，是解题的关键。 举一反三: 【变式 1】闭合电路中产生的感应电动势大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比 (　　) A．磁通量　　　　　　　　　　B．磁感应强度 C．磁通量的变化率 D．磁通量的变化量 【答案】C 【高清课堂：电磁感应定律应用 例 2】 【变式 2】水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁，当条形磁铁沿轴线竖直向 下迅速靠近铝环时，下列判断正确的是（ ） A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大 Ф∆7 B．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大 C．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小 D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小 【答案】A 【高清课堂：电磁感应定律应用 例 3】 【变式 3】带正电的小球在水平桌面上的圆轨道内运动，从上方俯视，沿逆时针方向如图。空间 内存在竖直向下的匀强磁场，不计一切摩擦，当磁场均匀增强时，小球的动能将（ ） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．不变 D．无法判定 【答案】A 类型二、动生电动势的运算 例 4．如图所示，三角形金属导轨 上放有一金属杆 ，在外力作用下，使 保持与 垂直，以速度 v 匀速从 O 点开始右移，设导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正 确的是(　　) 　　　　 A．电路中的感应电流大小不变 B．电路中的感应电动势大小不变 C．电路中的感应电动势逐渐增大 D．电路中的感应电流逐渐减小 【答案】AC 【解析】导体棒从 开始到如图所示位置所经历时间设为 ， ， 则导体棒切割磁感线的有效长度 ， 故 ， 即电路中电动势与时间成正比，C 选项正确； 电路中电流强度 . EOF AB AB OF O t EOF θ∠ ＝ tanL OB θ⊥＝ 2tan tanE BL v Bv vt Bv tθ θ⊥ ⊥ ⋅ ⋅ ⋅＝ ＝ ＝ 2 tan / E Bv tI R L S θ ρ ⋅= =8 而 等于 的周长， ， 所以 ． 所以 A 正确． 【总结升华】导体棒切割磁感线的有效长度在变化，同时导轨与金属棒的长度也在变化。 例5．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水 平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向 与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并 一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R， 其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求： (1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ； (2)导体棒匀速运动的速度大小v； (3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）在绝缘涂层上 受力平衡 解得 （2）在光滑导轨上 感应电动势 感应电流 L OAB△ 1·tan + = (1+tan )cos cos vtL OB AB OA vt vt vtθ θθ θ= + + = + + tan 11 tan cos Bv SI θ ρ θ θ ⋅= = + +   恒量 tanθ 2 2 sinmgR B L θ 3 2 2 2 4 4 sin2 sin 2 m g Rmgd B L θθ - sin cosmg mgθ µ θ= tanµ θ= E BLv= EI R=9 安培力 受力平衡 解得 （3）摩擦生热 能量守恒定律 解得 【总结升华】用能量角度来思维，会使问题简化；用能量转化与守恒定律来解题是学习高中物理 应该具备的能力之一。 例 6．如图所示，小灯泡规格为“ ”，接在光滑水平导轨上，导轨间距为 ，电阻 不计．金属棒 垂直搁在导轨上，电阻为 ，整个装置处于 的匀强磁场中．求： (1)为使灯泡正常发光， 的滑行速度为多大？ (2)拉动金属棒 的外力的功率有多大？ 【答案】(1) 　(2) 【解析】当金属棒在导轨上滑行时，切割磁感线产生感应电动势，相当于回路的电源，为小灯泡 提供电压．金属棒在光滑的导轨上滑行过程中，外力克服安培力做功，能量守恒，所以外力的功率与 电路上产生的电功率相等． (1)灯泡的额定电流和电阻分别为 ， ． 设金属棒的滑行速度为 ，则 ， 式中 为棒的电阻． 由 ， 即 ． 得 F BIL=安 sinF mg θ=安 2 2 sinmgRv B L θ = cosrQ mgdµ θ= 213 sin 2rmgd Q Q mvθ = + + 3 2 2 2 4 4 sin2 sin 2 m g RQ mgd B L θθ= - 2 V,4 W 0.1 m ab 1 Ω 1 TB＝ ab ab 40 m/s 8 W = =2 API U 2 1 ΩUR P = = v = E BlvI R r R r =+ +感 r I I感＝ =+ Blv IR r10 ． (2)根据能量转换，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，即 . 　　【总结升华】用好“灯泡正常发光”、“光滑水平导轨”这些条件是这类题的思路基础。 类型三、动生电动势和感生电动势的区别与联系 例 7．如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为 ，导 轨的端点 用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离 ．有随时间变化的匀强磁场 垂直于桌面，已知磁感应强度 与时间 的关系为 ，比例系数 一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在 时刻，金 属杆紧靠在 端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在 时金属杆所受的安培力． 【答案】 【解析】以 表示金属杆运动的加速度，在 时刻，金属杆与初始位置的距离 ． 此时杆的速度 ， 这时，杆与导轨构成的回路的面积 ， 回路中的感应电动势 ． 因 故 ． 回路的总电阻 回路中的感应电流 ． 作用于杆的安培力 解得 ， 代入数据为 ． 【总结升华】在导体棒向左运动过程中，产生的是动生电动势还是感生电动势？两种电动势是相 加还是相减？这是求解电流时应注意的问题。 ( + ) 2 (1+1)= m/s=40 m/s1 0.1 I R rv Bl × ×= 2 2( ) 2 (1+1) W=8 WP P I R r+ = ×机 = =电 0 0.10 Ωr＝ P Q、 0.20 ml＝ B t B kt＝ 0.020 T/s.k＝ 0t＝ P Q、 6.0 st＝ 31.44 10 N× － a t 21 2L at= v at＝ S Ll＝ BE S Blvt ∆ ∆= + B kt＝ B kt ∆ ∆ = 02R Lr＝ EI R = F BlI＝ 2 2 0 3 2 k lF tr = 31.44 10 NF × －＝11 例 8．如图所示，导体 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通 过，下列说法中正确的是(　　) A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关 C．动生电动势的产生与电场力有关 D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 【答案】AB 【解析】 如图所示，当导体向右运动时，其内部的自由电子因受向下的洛伦兹力作用向下运动，于是在棒 的 端出现负电荷，而在棒的 端出现正电荷，所以 端电势比 端高．棒 就相当于一个电源， 正极在 端． 【总结升华】正确判断洛伦磁力的方向，认清电源部分。 类型三、图像问题 例 9．如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为 2L 的某矩形区域内（长度足够大），该 区域的上下边界 MN、PS 是水平的。有一边长为 L 的正方形导线框 abcd 从距离磁场上边界 MN 的某高 处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的 ab 边到达 PS 时线框刚好做匀速直线运动。以线 框的 ab 边到达 MN 时开始计时，以 MN 处为坐标原点，取如图坐标轴 x，并规定逆时针方向为感应电 流的正方向，向上为力的正方向。则关于线框中的感应电流 I 和线框所受到的安培力 F 与 ab 边的位置 坐标 x 的以下图线中，可能正确的是（ ） AB B A A B AB A12 【答案】AD 【解析】若在第一个 L 内，线框匀速运动，电动势恒定，电流恒定；则在第二个 L 内，线框只在重力 作用下加速，速度增大；在第三个 L 内，安培力 F 安＝BIL>mg，线框减速运动，电动势 E＝Blv 减小， 电流 i 减小，B 错。若在第一个 L 内线框刚进入磁场时受到的安培力小于重力，这个过程加速度 逐渐减小，但速度继续增大，电动势 E＝Blv 增大，电流 i 增大；则在第二个 L 内，线 框只在重力作用下加速，速度增大；在第三个 L 内，安培力 F 安＝BIL，可能与线框重力平衡，线框做 匀速运动，电动势 E＝Blv 不变，电流 i 的大小不变但方向相反，A、D 两项正确，C 项错。 举一反三: 【高清课堂：电磁感应定律应用 例 8】 【变式】如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈 、滑动变阻器 串联成一个电路，电流计、线圈 串联成另一个电路。线圈 套在同一个闭合铁芯上，且它们的 匝数足够多。从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小 随时间 变化的图象是（ ） 【答案】B 2 2B L va g mR = − A B A B、 i t13 例 10．如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒 ，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度 处。磁场宽为 ，方向与导轨平面垂直。先由静止 释放 ， 刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放 ，两导体棒与导轨始终保持良好接触。 用 表示 的加速度， 表示 的动能， 分别表示 相对释放点的位移。下图中正 确的是( ) 【答案】B D 【解析】 导体棒落入磁场之前做自由落体运动，加速度恒为 ，有 ， ， 棒进入磁场以速度 做匀速直线运动时， 棒开始做自由落体运动，与 棒做自由落体运动的过 程相同，此时 棒在磁场中做匀速直线运动的路程为 ， c d、 h 3h c c d ca c kdE d c dx x、 c d、 c g 21 2h gt= v gt= c v d c c 2 2h vt gt h= = =′14 棒进入磁场而 还没有传出磁场的过程，无电磁感应，两导体棒仅受到重力作用，加速度均为 ，知道 棒穿出磁场，B 正确。 棒穿出磁场， 棒切割磁感线产生电动势，在回路中产生感应电流，因此时 棒速度大于 进 入磁场是切割磁感线的速度，故电动势、电流、安培力都大于 刚进入磁场时的大小， 棒减速，直 到穿出磁场仅受重力，做匀加速运动，结合匀变速直线运动 ， 可知加速过程动能与路程成正比，D 正确。 【总结升华】在分析电磁感应中的图象问题时，解决问题时可从看坐标轴表示什么物理量；看具 体的图线，它反映了物理量的状态或变化，要看图象在坐标轴上的截距，它反映的是一个物理量为零 时另一物理量的状态等等。在分析这类问题时除了运用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等 规律外还要注意相关集合规律的运用。 举一反三: 【高清课堂：电磁感应定律应用 例 9】 【变式】如图（甲）所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。若磁感强度 随时 间 按如图（乙）所示的规律变化，设图中磁感强度垂直纸面向里为正方向，环中感生电流沿顺时针 方向为正方向。则环中电流随时间变化的图象可能是下图中的 （ ） 【 答 案 】 C d c g c c d d c c d 2 2 0 2v v gh− = B t15 【巩固练习】 一、选择题 1．某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　) A．沿 AB 方向磁场的迅速减弱 B．沿 AB 方向磁场的迅速增强 C．沿 BA 方向磁场的迅速增强 D．沿 BA 方向磁场的迅速减弱 2．一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为 B.直升机螺旋 桨叶片的长度为 L，螺旋桨转动的频率为 f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺 旋桨叶片的近轴端为 a，远轴端为 b，如果忽略 a 到转轴中心线的距离，用 ε 表示每个叶片中的感应电 动势，如图所示则(　　) A．ε＝πfL2B，且 a 点电势低于 b 点电势 B．ε＝2πfL2B，且 a 点电势低于 b 点电势 C．ε＝πfL2B，且 a 点电势高于 b 点电势 D．ε＝2πfL2B，且 a 点电势高于 b 点电势 3．如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子 a 和 b 以相同的动能在匀强磁场中运动，a 从 B1 区运动到 B2 区，已知 B2>B1；b 开始在磁感应强度为 B1 的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加 到 B2.则 a、b 两粒子的动能将(　　) A．a 不变，b 增大　　　　 B．a 不变，b 变小16 C．a、b 都变大 D．a、b 都不变 4．内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率 v0 沿 逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随时间成正比例增加的变化 磁场．设运动过程中小球带电荷量不变，那么(如图所示)(　　) A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大 B．小球所受的磁场力一定不断增大 C. 小球先沿逆时针方向减速运动，之后沿顺时针方向加速运动 D．磁场力对小球一直不做功 5．如图所示，一金属方框 abcd 从离磁场区域上方高 h 处自由落下，然后进入与线框平面垂直的 匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是(　　) A．线框做加速运动，加速度 a