Question

著名物理學家費曼曾設計過這樣一個實驗裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心的光滑軸自由轉動，在圓板的中部有一個線圈，圓板的四周固定著一圈帶電的金屬小球，如圖所示．當線圈接通電源后，將有圖示方向的電流流過，則下列說法正確的是（　　）

A．接通電源瞬間，圓板不會發生轉動

B．線圈中電流強度的增大或減小會引起圓板向相同方向轉動

C．接通電源后，保持線圈中電流強度不變，圓板轉動方向與線圈中電流流向相同

D．若金屬小球帶負電，接通電源瞬間圓板轉動方向與線圈中電流流向相同

Answer 1

分析：由題，在線圈接通電源的瞬間，線圈中的電流是增大的，產生的磁場是逐漸增強的，逐漸增強的磁場會產生電場（麥克斯韋電磁理論）．在小球所在圓周處相當于有一個環形電場，小球因帶電而受到電場力作用從而會讓圓板轉動．因不知小球的帶電性，故不知道圓板的轉動方向．

解答：解：A、線圈接通電源瞬間，則變化的磁場產生變化的電場，從而導致帶電小球受到電場力，使其轉動．故A錯誤，
B、不論線圈中電流強度的增大或減小都會引起磁場的變化，從而產生電場，使小球出現電場力，從而轉動，由于電場力與電荷帶正負電有關，故B錯誤．
C、接通電源后，保持線圈中電流強度不變，則磁場不變，則不會產生電場，所以不會出現電場力．故C錯誤．
D、接通電源瞬間圓板受到電場力作用而轉動，由于金屬小球帶負電，再根據電磁場理論可知，電場力逆時針，所以與線圈中電流流向相同．故D正確．
故選D

點評：本題是安培定則、左手定則和楞次定律的綜合應用，還要抓住產生感應電流的條件進行分析．