平面直角坐标系xoy中,第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第III象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等.不计粒子重力,问:
(1)粒子到达O点时速度的大小和方向;
(2)电场强度和磁感应强度的大小之比.
如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:
(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;
(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;
(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.
如图所示,分布半径为R的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,电荷量为负q、质量为m的带电粒子从磁场边缘的A点沿半径AO方向射入磁场,粒子离开磁场时速度方向偏转了90°角.求:
(1)粒子做圆周运动的半径r;
(2)粒子做圆周运动的速度大小v;
(3)粒子在磁场中运动的时间t.
如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电源内阻不计,问:若导轨光滑,电源电动势E为多大时才能使导体杆静止在导轨上?
如图,两根通电长直导线a、b平行放置,a、b中的电流强度分别为I和2I,此时a受到的磁场力大小为F,若以该磁场力的方向为正,则b受到的磁场力大小为_____.当在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后,a受到的磁场力大小变为2F,则此时b受到的磁场力大小为_____.
为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示,已知线圈由a端开始绕至b端,当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转.
(1)将磁铁N极向下,从线圈L中向上抽出时,发现指针向左偏转,俯视线圈,其绕向为_____(填:“顺时针”或“逆时针”).
(2)当条形磁铁从图示中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转,俯视线圈,其绕向为_____(填:“顺时针”或“逆时针”).