Question

用铝板制成如图所示的框架，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上板上，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，悬线的拉力为T，则下列说法中正确的是（　　）

• A．悬线竖直，T=mg
• B．悬线偏向竖直线的右侧，T=

  mg

  cosθ

  （其中θ是悬线与竖直线之间的夹角）
• C．如果小球带负电，且速度V选择合适的大小，可使T=0
• D．无论小球带什么电，小球所受的合外力一定等于零

Answer 1

分析：框架和电荷在运动的过程中，电荷要受到洛伦兹力的作用，同时由于框架切割磁场，产生了感应电动势，使电荷还要受到电场的作用，逐个分析电荷的受力即可．

解答：解：整体移动中，铝框切割磁场产生感应电动势，使铝框的下板带正电，上板带负电．
设小球带正点荷，则小球受竖直向下的洛仑磁力，向上的电场力，
铝框切割磁场产生感应电动势为BLV，
所以产生的电场强度为

U

d

=

BLV

L

=BV，
所以受到的电场力为Eq=Bvq，与电荷受到的洛伦兹力的大小相等，方向相反，
所以电场力和洛伦兹力的合力始终为0．
即小球只受重力和绳的拉力的作用，所以AD正确．
故选AD．

点评：电荷在磁场中运动要受到洛伦兹力的作用，但是框架在磁场中要产生感应电动势，会出现一个电场，这是在分析题目的时候经常忽略的地方，在分析题目的时候一定要注意．