Question

用鋁板制成如圖所示的框架，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上板上，讓整體在垂直于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左以速度V勻速運(yùn)動(dòng)，懸線的拉力為T，則下列說法中正確的是（　�。�

• A．懸線豎直，T=mg
• B．懸線偏向豎直線的右側(cè)，T=

  mg

  cosθ

  （其中θ是懸線與豎直線之間的夾角）
• C．如果小球帶負(fù)電，且速度V選擇合適的大小，可使T=0
• D．無論小球帶什么電，小球所受的合外力一定等于零

Answer 1

分析：框架和電荷在運(yùn)動(dòng)的過程中，電荷要受到洛倫茲力的作用，同時(shí)由于框架切割磁場(chǎng)，產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使電荷還要受到電場(chǎng)的作用，逐個(gè)分析電荷的受力即可．

解答：解：整體移動(dòng)中，鋁框切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使鋁框的下板帶正電，上板帶負(fù)電．
設(shè)小球帶正點(diǎn)荷，則小球受豎直向下的洛侖磁力，向上的電場(chǎng)力，
鋁框切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLV，
所以產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為

U

d

=

BLV

L

=BV，
所以受到的電場(chǎng)力為Eq=Bvq，與電荷受到的洛倫茲力的大小相等，方向相反，
所以電場(chǎng)力和洛倫茲力的合力始終為0．
即小球只受重力和繩的拉力的作用，所以AD正確．
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)要受到洛倫茲力的作用，但是框架在磁場(chǎng)中要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電場(chǎng)，這是在分析題目的時(shí)候經(jīng)常忽略的地方，在分析題目的時(shí)候一定要注意．