Question

如图所示，有一用铝板制成的U形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬线中的拉力为F_T，则（　　）

A．悬线竖直，F_T=mg

B．悬线竖直，F_T＞mg

C．悬线竖直，F_T＜mg

D．无法确定F_T的大小和方向

Answer 1

分析：注意铝框在磁场中也产生感应电动势，故小球在总共受四个力作用，由洛仑兹力公式及电场力公式可得出两力间的关系；从而得出拉力与重力的关系．

解答：解：因为竖直的铝板切割磁感线所以产生感应电动势．U形框的上下板形成一个上板为负下板为正的匀强电场．
小球这时候受到4个力的作用，重力方向向下，绳子的弹力方向向上，洛伦磁力，电场力，如果带的是正电则洛伦磁力方向向下，所受电场力方向向上；
如果带的是负电则洛伦磁力方向向上，所受电场力方向向下，且洛仑磁力等于电场力．f_洛=BqV，F_电=Eq，E=

U

L

，u=E； 感应电动势u=BVL（L为竖直板的长度）联合起来得 F_电=BqV，则洛伦磁力等于电场力且方向相反．故拉力等于重力；所以A正确，BCD错误；
故选A．

点评：本题不要只认为小球只受洛仑兹力而忽视了电场力，注意导体切割磁感线时都会产生感应电动势，从而形成电场．