如图所示,一根金属棒两端用细导线连接后悬挂于a、b两点,棒中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M到N,此时悬线上有拉力.为了使拉力等于零,可以( )
A.适当减小磁感应强度 B.使磁场反向 C.适当减小电流 D.适当增大磁场区域的宽度
关于磁感应强度为B,电流强度I、导线长L和导线所受磁场力F的关系,下列说法中正确的是( )
A. 在B=0的地方,F一定等于零
B. 在F=0的地方,B一定等于零
C. 若B=1 T,I=1 A,L=1 m,则F一定等于1 N
D. 若L=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T
以下有关电场和磁场的叙述中,正确的是( )
A.电场和磁场都是物质存在的一种形式
B.电场线和磁感线都是客观存在的
C.电场线和磁感线都是不封闭的曲线
D.电场线和磁感线都只能是平行的直线
下列关系式,是运用了( )
A.控制变量法 B.建立物理模型
C.理论推导的方法 D.用比值定义物理量
下列属于机械能向电能转换的是( )
A.座钟内重锤的下落使指针走动
B.紧急刹车时,汽车轮胎与地面摩擦被烧焦
C.水力发电站正常工作时
D.汽车发动机工作时可以为蓄电池充电
如图所示,两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内,并处在竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计.在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻,将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上,可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等,且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,不计空气阻力.金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中,假设磁感应强度大小为B且保持不变,为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.
(1)请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒MN中的感应电动势E;
(2)在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关.请根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势E.
(3)请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图.我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功.那么,金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况,通过计算分析说明.