Question

【題目】將圓柱形強磁鐵吸在干電池的負極，強磁鐵的S極朝上N極朝下，金屬導線折成上端有一支點，下端開口的導線框，使導線框的頂端支點和底端分別與電源的正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個線框就可以繞電池旋轉起來。下列判斷正確的是（ ）

A. 線框能旋轉起來，是因為慣性

B. 導線框將上下振動

C. 電池輸出的電功率等于線框旋轉的機械功率

D. 俯視觀察，線框沿逆時針方向旋轉

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據左手定則判斷線框的轉動方向，根據能量守恒定律判斷電流的大小．

小磁鐵產生的磁場方向為線框的下端A向下流向磁鐵，對線框的下端平臺側面分析，扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極，周圍磁感線由上往下斜穿入線框內部，在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應線有垂直于紙面向里的分量，在此徑向上的負電荷由下往上運動，由左手定則知：此負電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上的電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點除外），所以，由上往下看（俯視），線框沿逆時針轉動，所以該裝置的原理是電流在磁場中的受力，不是慣性。故AB錯誤，D正確；因為電源輸出的電功率一部分轉化為內能，另一部分轉化為動能，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉的機械功率。故C錯誤。故選D。