Question

如图所示，用薄金属板制成直角U型框，U型框的a、b两面水平放置，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在a面的中央，让整个装置始终置于水平匀强磁场中，并以水平速度v向左匀速运动（v垂直于B）．U型框的竖直板C与V垂直，在这个运动过程中U型框的a板电势低，b板的电势高．设悬线对小球的拉力大小为T，不计a、b面由于运动产生的磁场，则下列说法中正确的是（　　）

• A、一定是T=mg
• B、可能是T=0
• C、可能是T＞mg
• D、可能是T＜mg，（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=

U

d

； 感应电动势E=BVL（L为竖直板的长度）
联立解得：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．