Question

如圖所示，有一用鋁板制成的U形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在框中，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸線(xiàn)中的拉力為F_T，則（　　）

A．懸線(xiàn)豎直，F(xiàn)_T=mg

B．懸線(xiàn)豎直，F(xiàn)_T＞mg

C．懸線(xiàn)豎直，F(xiàn)_T＜mg

D．無(wú)法確定F_T的大小和方向

Answer 1

分析：注意鋁框在磁場(chǎng)中也產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故小球在總共受四個(gè)力作用，由洛侖茲力公式及電場(chǎng)力公式可得出兩力間的關(guān)系；從而得出拉力與重力的關(guān)系．

解答：解：因?yàn)樨Q直的鋁板切割磁感線(xiàn)所以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．U形框的上下板形成一個(gè)上板為負(fù)下板為正的勻強(qiáng)電場(chǎng)．
小球這時(shí)候受到4個(gè)力的作用，重力方向向下，繩子的彈力方向向上，洛倫磁力，電場(chǎng)力，如果帶的是正電則洛倫磁力方向向下，所受電場(chǎng)力方向向上；
如果帶的是負(fù)電則洛倫磁力方向向上，所受電場(chǎng)力方向向下，且洛侖磁力等于電場(chǎng)力．f_洛=BqV，F(xiàn)_電=Eq，E=

U

L

，u=E； 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)u=BVL（L為豎直板的長(zhǎng)度）聯(lián)合起來(lái)得 F_電=BqV，則洛倫磁力等于電場(chǎng)力且方向相反．故拉力等于重力；所以A正確，BCD錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題不要只認(rèn)為小球只受洛侖茲力而忽視了電場(chǎng)力，注意導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而形成電場(chǎng)．