Question

【題目】著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓板的中部有一個(gè)線圈，圓板的四周固定著一圈帶電的金屬小球，如圖所示．當(dāng)線圈接通電源后，將產(chǎn)生流過圖示方向的電流，則下列說法正確的是（ ）

A. 接通電源瞬間，圓板不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)

B. 線圈中電流強(qiáng)度的增大或減小會(huì)引起圓板向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 接通電源后，保持線圈中電流強(qiáng)度不變，圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流流向相同

D. 若金屬小球帶負(fù)電，接通電源瞬間圓板轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中電流流向相同

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由題，在線圈接通電源的瞬間，線圈中的電流是增大的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是逐漸增強(qiáng)的，逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)（麥克斯韋電磁理論）．在小球所在圓周處相當(dāng)于有一個(gè)環(huán)形電場(chǎng)，小球因帶電而受到電場(chǎng)力作用從而會(huì)讓圓板轉(zhuǎn)動(dòng)．因不知小球的帶電性，故不知道圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向．

線圈接通電源瞬間，則變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，從而導(dǎo)致帶電小球受到電場(chǎng)力，使其轉(zhuǎn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤，不論線圈中電流強(qiáng)度的增大或減小都會(huì)引起磁場(chǎng)的變化，從而產(chǎn)生不同方向的電場(chǎng)，使小球受到電場(chǎng)力的方向不同，所以圓盤會(huì)向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故B正確。接通電源瞬間圓板受到電場(chǎng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，由于金屬小球帶正電，再根據(jù)電磁場(chǎng)理論可知，電場(chǎng)力順時(shí)針，所以與線圈中電流流向相反。故C錯(cuò)誤。接通電源瞬間圓板受到電場(chǎng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，由于金屬小球帶負(fù)電，再根據(jù)電磁場(chǎng)理論可知，電場(chǎng)力逆時(shí)針，所以與線圈中電流流向相同。故D正確。故選BD。