Question

16．如圖所示，兩個正對的圓形磁極固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，中間形成磁感應強度大小位置為B的勻強磁場．質(zhì)量為m電荷量為q的小物塊通過長為l的絕緣輕細繩連接在細桿上，轉(zhuǎn)軸與細桿的距離也是l．從上往下看轉(zhuǎn)軸帶動磁極沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，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．下列說法正確的（　�。�

• A． 小球帶負電，細繩彈力大小等于$\frac{Bqωl（1-sinθ）}{sinθ}$
• B． 小球的電性跟靜止的位置有關．細繩彈力可能小于$\frac{Bqωl（1-sinθ）}{sinθ}$
• C． 增大磁極轉(zhuǎn)動的角速度，小物塊可能仍處于靜止狀態(tài)
• D． 減小磁極轉(zhuǎn)動的角速度，小物塊一定還處于靜止狀態(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繩的拉力．增大或減小磁極轉(zhuǎn)動的角速度，通過分析受力，物塊的運動狀態(tài)．

解答 解：A、從上往下看轉(zhuǎn)軸帶動磁極沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，小物塊靜止在磁極S光滑絕緣的上表面，則知小物塊相對磁極沿順時針方向轉(zhuǎn)動，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電．根據(jù)牛頓第二定律有
  qvB-Tsinθ=mω²（l-lsinθ）
又 v=ω（l-lsinθ）
解得：細繩彈力大小 T=$\frac{（Bq-mω）ωl（1-sinθ）}{sinθ}$．故A錯誤．
B、由上分析知，小球一定帶負電，與其靜止位置無關．故B錯誤．
C、增大磁極轉(zhuǎn)動的角速度，小物塊所受的洛倫茲力增大，圓盤對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狀態(tài)．故D正確．
故選：CD

點評 解決本題時要注意，運用左手定則時，四指指向的是小物塊相對于磁極運動的相反方向，不是指向磁極運動的相反方向．