Question

12．如图所示，用铝板制成“?”型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细绳悬挂在框的上板上，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度V匀速运动，悬线拉力为T，则（　　）

• A． 悬线竖直，T=mg
• B． 悬线竖直，T＜mg
• C． 悬线竖直，T＞mg
• D． V选择合适的大小，可使T=0

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=$\frac{U}{L}$，U=E； 感应电动势=BVL（L为竖直板的长度）联合起来得 F_电=BqV，故洛伦磁力等于电场力且方向相反．故拉力等于重力；
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．