如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为的圆环形光滑细玻璃管,环心在区域中心。一质量为、带电量为(>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随时间的变化关系如图乙所示,其中。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=0到这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,求小球的速度大小;
(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。试求到这段时间内:
①细管内涡旋电场的场强大小;
②电场力对小球做的功。