Question

如图，将一个质量为m的带负电小球用绝缘细线悬挂在用铜板制成的U形框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向向左以速度V匀速运动，悬线拉力大小为F，则（　　）

A．悬线竖直，F=mg

B．悬线竖直，F＜mg

C．选择V的大小，可以使F=0

D．因条件不足，F与mg的大小关系无法确定

Answer 1

分析：整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向向左以速度V匀速运动时，在上下表面产生感应电动势，小球受重力、电场力和洛伦兹力、拉力处于平衡，根据平衡判断绳子拉力的大小．

解答：解：设上下表面的间距为d，整体在匀强磁场中沿垂直于磁场的方向向左以速度V匀速运动时，在上下表面产生的电势差U=Bdv．根据右手定则，下表面带正电，上表面带负电，则小球所受电场力大小F1=q

U

d

=qBv，方向向下．小球所受洛伦兹力大小F₂=qvB，方向向上，知电场力和洛伦兹力平衡，则重力等于绳子的拉力，悬线竖直．故A正确，B、C、D错误．
故选A．

点评：该题是复合场问题，小球受重力、电场力、洛伦兹力和拉力．解决本题的关键掌握右手定则判断电势的高低，以及用左手定则判断洛伦兹力的方向．