题目内容
【题目】如图所示，一个平行板电容器水平放置，并与一个金属圆环连接，一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在上极板上，金属环处在竖直平面内，环面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。若金属环、电容器及小球一起以水平速度v向右平动时，细线拉力大小为F1，且此时细线恰好处于竖直状态；若金属环、电容器及小球一起以水平速度2v向右平动时，细线拉力大小为F2，则（ ）
A. 当速度为2v时，细线与竖直方向有一向左的偏角，且F1>F2
B. 当速度为2v时，细线仍保持竖直方向，且F1=F2
C. 当速度为2v时，细线与竖直方向有一向右的偏角，且F1<F2
D. 细线的拉力大小与小球所带的电性无关
【答案】BD
【解析】金属圆环切割磁感线时产生感应电动势，相当于电源，给电容器充电，切割的有效长度等级极板间距，设为d，则感应电动势为：U=Bdv，故电场强度为：
，根据右手定则判断知，电容器上极板带正电，板间电场方向向下，若小球带正电，小球所受的电场力向下，电场力大小
，由左手定则判断知，小球所受的洛伦兹力方向向上，大小为
，可知电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，且这个结论与圆环的速度大小无关，所以当速度为2v时，细线的拉力等于球的重力，则细线仍保持竖直方向，且有
．若小球带负电，结论相同，故AC错误，BD正确。故选BD。
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