Question

16．如圖所示，兩個(gè)正對(duì)的圓形磁極固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，中間形成磁感應(yīng)強(qiáng)度大小位置為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m電荷量為q的小物塊通過(guò)長(zhǎng)為l的絕緣輕細(xì)繩連接在細(xì)桿上，轉(zhuǎn)軸與細(xì)桿的距離也是l．從上往下看轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)磁極沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，小物塊靜止在磁極S光滑絕緣的上表面，繩與桿的夾角為θ．下列說(shuō)法正確的（　�。�

• A． 小球帶負(fù)電，細(xì)繩彈力大小等于$\frac{Bqωl（1-sinθ）}{sinθ}$
• B． 小球的電性跟靜止的位置有關(guān)．細(xì)繩彈力可能小于$\frac{Bqωl（1-sinθ）}{sinθ}$
• C． 增大磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，小物塊可能仍處于靜止?fàn)顟B(tài)
• D． 減小磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，小物塊一定還處于靜止?fàn)顟B(tài)

Answer 1

分析 根據(jù)左手定則判斷小球的電性．根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式求解細(xì)繩的拉力．增大或減小磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，通過(guò)分析受力，物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

解答 解：A、從上往下看轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)磁極沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，小物塊靜止在磁極S光滑絕緣的上表面，則知小物塊相對(duì)磁極沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，小物塊所受的洛倫茲力水平向左，由左手定則判斷知小球帶負(fù)電．根據(jù)牛頓第二定律有
  qvB-Tsinθ=mω²（l-lsinθ）
又 v=ω（l-lsinθ）
解得：細(xì)繩彈力大小 T=$\frac{（Bq-mω）ωl（1-sinθ）}{sinθ}$．故A錯(cuò)誤．
B、由上分析知，小球一定帶負(fù)電，與其靜止位置無(wú)關(guān)．故B錯(cuò)誤．
C、增大磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，小物塊所受的洛倫茲力增大，圓盤對(duì)小球可能仍有支持力，小球可能仍靜止，故C正確．
D、減小磁極轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，小物塊所受的洛倫茲力減小，則小物塊一定還處于靜止?fàn)顟B(tài)．故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí)要注意，運(yùn)用左手定則時(shí)，四指指向的是小物塊相對(duì)于磁極運(yùn)動(dòng)的相反方向，不是指向磁極運(yùn)動(dòng)的相反方向．