图15-5-15是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图，设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成为正一价的分子离子，分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速度不计），加速后，再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ.最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行狭缝S3的细线.若测得细线到狭缝S3的距离为d.导出分子离子的质量m的表达式.
图15-5-15
设电流计中的磁场为均匀辐向分布的磁场，如图(乙)中abcd表示的是电流计中的通电线圈.ab="cd=1" cm,ad="bc=0.9" cm,共有50匝，线圈两边所在位置的磁感应强度为0.5 T.已知线圈每偏转1°，弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为2.5×10-8 N·m.求:
(1)当线圈中通有0.6 mA的电流时，线圈偏转的角度;
(2)当线圈转过90°时，该电流表中通过的电流.
如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，垂直纸面放置着一通电导线，导线长为L，质量为m，其中的电流为I，方向垂直纸面向外.
（1）若加一垂直斜面向上的匀强磁场，使导线棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度.
（2）若加一垂直水平面向上的匀强磁场，使导线棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感应强度.
用细绳将一根长为50 cm、质量为10 g的直导线MN平挂在磁感应强度为1.0 T的磁场中，导线中通有电流I,电流的方向和磁场垂直，如图所示.要使细绳的张力为零，则导线中的电流大小是多少？方向如何？
在磁感应强度是4.0×10-2 T的匀强磁场中，有一条与磁场方向垂直的导线ab，导线长为8 cm，通有2.5 A的电流，方向由a到b，如图所示.试求导线所受安培力的大小和方向.
如图15-2-27是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块再从另一导轨流回电流.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10-6 T/A.
图15-2-27
已知两导轨内侧间距l="1.5" cm，滑块的质量m="30" g，滑块沿导轨滑行5 m后获得的发射速度v="3.0" km/s(此过程视为匀加速运动).
(1)求发射过程中电源提供的电流；
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？
(3)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s′.设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦，求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.
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