Question

【題目】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，將產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，圓板不會發生轉動

B. 線圈中電流強度的增大或減小會引起圓板向不同方向轉動

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

【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．

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，不論線圈中電流強度的增大或減小都會引起磁場的變化，從而產生不同方向的電場，使小球受到電場力的方向不同，所以圓盤會向不同方向轉動，故B正確。接通電源瞬間圓板受到電場力作用而轉動，由于金屬小球帶正電，再根據電磁場理論可知，電場力順時針，所以與線圈中電流流向相反。故C錯誤。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BD。