Question

著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示．当线圈接通电源后，将有图示方向的电流流过，则下列说法正确的是（ ）
A．接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B．线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向相同方向转动
C．接通电源后，保持线圈中电流强度不变，圆板转动方向与线圈中电流流向相同
D．若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同

Answer

由题，在线圈接通电源的瞬间，线圈中的电流是增大的，产生的磁场是逐渐增强的，逐渐增强的磁场会产生电场（麦克斯韦电磁理论）．在小球所在圆周处相当于有一个环形电场，小球因带电而受到电场力作用从而会让圆板转动．因不知小球的带电性，故不知道圆板的转动方向．
【解析】
A、线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生变化的电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动．故A错误，
B、不论线圈中电流强度的增大或减小都会引起磁场的变化，从而产生电场，使小球出现电场力，从而转动，由于电场力与电荷带正负电有关，故B错误．
C、接通电源后，保持线圈中电流强度不变，则磁场不变，则不会产生电场，所以不会出现电场力．故C错误．
D、接通电源瞬间圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理论可知，电场力逆时针，所以与线圈中电流流向相同．故D正确．
故选D