如图所示,竖直平面内的xOy直角坐标系范围内均匀分布有竖直向下的匀强电场,有界匀强磁场分布于y轴的右侧,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与坐标平面垂直。一带负电的粒子以速度v进入匀强电场,且在第三象限刚好做匀速直线运动,后经坐标原点进入匀强磁场,粒子进入匀强磁场时与x轴、y轴夹角均为。已知该粒子带电荷量为-q,质量为m,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的电场强度的大小E;
(2)该带电粒子从磁场中射出时通过y轴的纵坐标。
如图所示,两根相同的轻质弹簧的劲度系数为k,静止吊起一根长为L、质量为m的匀质水平金属棒PQ,金属棒处于方向水平向外的匀强磁场中.当金属棒中通有由P端流向Q端的电流I时,弹簧的伸长量为x.重力加速度为g.求:
(1)金属棒所受安培力的大小和方向;
(2)该匀强磁场的磁感应强度的大小.
如图为某同学验证楞次定律的实验,在水平面固定一“U”形铝框架,框架上置一铝杆ab,不计摩擦,将条形磁铁放在框架正上方,当将磁铁做如下运动时,判断杆ab的运动方向:
(1)将磁铁竖直向上运动时,杆ab将向_________运动。
(2)将磁铁竖直向下运动时,杆ab将向_________运动。
(3)将磁铁水平向右运动时,杆ab将向_________运动。(填“左”或“右”)
如图所示的天平可用来测定磁感应强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I时(方向顺时针,如图)时,在天平左、右两边各加上质量分别为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知:磁感应强度的方向为________,大小为________.
两根足够长的光滑导轨竖直放置,两导轨间距为L,底端接阻值为R的电阻。将一质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R外,其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )
A.金属棒将做往复运动,金属棒的动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变
B.金属棒最后将静止,静止时弹簧的伸长量为
C.金属棒最后将静止,整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg·
D.当金属棒第一次达到最大速度时,弹簧的伸长量为
空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场区域的横截面为等腰直角三角形,底边水平,其斜边长度为L.一正方形导体框边长也为L,开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合,如图所示.由图示的位置开始计时,正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场.若导体框中的感应电流为,两点间的电压为,感应电流取逆时针方向为正,则导体框穿越磁场的过程中,、随时间的变化规律正确的是( )
A. B. C. D.