高中物理磁感应强度计算题

一个质量为m带电量为q的小球，以初速度v₀自离地面h高度处水平抛出．重力加速度为g，空气阻力忽略不计．

（1）求小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小．
（2）若在空间加一个竖直方向的匀强电场，发现小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动，请判断电场的方向并求出电场强度E的大小．
（3）若在空间再加一个垂直纸面的匀强磁场，发现小球以相同方式水平抛出后第一次落地点仍然是P．已知OP间的距离大于h，请判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小．

如图所示，在空间建立O﹣xyz坐标系，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向（图中未画出）．一个放射源放在x轴上A点（﹣2a，0），它能持续放出质量为m，带电量为+q，速度大小为v₀的粒子，粒子射出方向与x轴夹角可调节，在第二象限区域外加场的作用下，粒子射出后总由y轴上C点（0，3a，0）以垂直于y轴的方向射入第一象限．而在y轴右侧相距为a处有与x轴垂直的足够大光屏PQ，y轴和光屏PQ间同时存在垂直纸面向外、大小为E₀的匀强电场以及大小为B₀=的匀强磁场，不计粒子的重力．

（1）若在第二象限整个区域仅存在沿﹣y轴方向的匀强电场，求该电场的场强E；
（2）若在第二象限整个区域仅存在垂直纸面的匀强磁场，求磁感应强度B；
（3）在上述两种情况下，粒子最终打在光屏上的位置坐标．

如图所示，一个质量为m、电荷量为q，不计重力的带电粒子，从x轴上的P（a，0）点，以速度v沿与x轴正方向成60°角射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．
求：匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子通过第一象限的时间．

如图所示，第四象限内有互相正交的电场强度为E的匀强电场与磁感应强度为B1=0.25T的匀强磁场，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合，质量为m=、带电荷量的微粒以速度从y轴上的M点开始沿与y轴正方向成60^o角的直线匀速运动，从P点进入处于第一象限内的匀强磁场区域，一段时间后，微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60^o角的方向进入第二象限，M点的坐标为（0，-10cm），N点的坐标为（0，30cm），不计粒子的重力，g取10m/s²，求：

（1）第四象限内匀强电场的电场强度E；
（2）第一象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）第一象限内矩形匀强磁场区域的最小面积S_min。

如图所示，一表面光滑、与水平方向成θ=53°角的绝缘直杆AB放在水平向右的匀强电场中， B端距地面高度h＝0.8 m．有一质量为0.5kg、电荷量为C的小环套在杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过B端的正下方P点处（重力加速度g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）

（1）试判断小环的电性，并求出小环在直杆上匀速运动速度的大小。
（2）当小环到达B端时，将电场方向顺时针方向旋转90°，场强大小变为（不考虑电场变化产生的影响），在空间内增加一个垂直于纸面向外的匀强磁场，为使环不与地面碰撞，求磁感应强度。

如图所示，一个100匝的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为200 cm²，线圈的电阻为1 Ω，在线圈外接一个阻值为4 Ω的电阻和一个理想电压表。线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中，磁感强度随时间变化规律如B－t图所示，求：

（1）t＝3s时电压表的读数。
（2）4～6s内经过电阻R的电量。

矩形导线框abcd置于竖直向上的磁感应强度为B=0.6T的匀强磁场中，其中ab、cd边长度相等均为L=0.5m，且ab、cd边质量均忽略不计，bc边长度为d=0.2m，质量为m=0.02kg，线框可绕MN转动，导线框中通以MabcdN方向的恒定电流后，导线框往纸外偏转角θ=37⁰而达到平衡。（sin37⁰=0.6   cos37⁰=0.8，g=10m/s²） 求：

（1）导线框达到平衡时，穿过平面abcd的磁通量ϕ为多少？
（2）线框中电流强度I大小

如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L＝1 m．间距d＝ m，两金属板间电压U_MN＝1×10⁴ V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B₁，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B₂.已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上．AF两点的距离为 m．现从平行金属板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m＝3×10^－10 kg，带电荷量q＝＋1×10^－4 C，初速度v₀＝1×10⁵ m/s.

(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向；
(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B₁；
(3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B₂应满足的条件．

如图所示，平行四边形CDEF的DE边的长度是CD边的长度的2倍，CD的长度为d，且CD边与对角线DF垂直，垂直平行四边形平面的匀强磁场仅分布在平行四边形CDEF内部，CF边界以上的足够大区域内有如图所示的匀强电场。一束比荷为k的正粒子以相同速率v从D点沿DE方向射入磁场，不计粒子之间的作用和粒子的重力。假设粒子都能从CF边上射出磁场，试求：

（1）匀强磁场的磁感应强度范围；
（2）要使带电粒子离开磁场的速度方向恰好与CF垂直，求此时的磁感应强度；
（3）若满足条件（2）的粒子在电场中的运动轨迹与DF延长线的交点到F点的距离为3d，求匀强电场的电场强度E₀。

在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里．一带电荷量为＋q，质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（2L，2L）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场．（不计一切阻力）求：
（1）电场强度E大小；
（2）磁感应强度B的大小

如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L，匀强磁场磁感应强度为B．金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路总电流为I时，金属杆正好能静止．求：

（1）当磁场B的方向竖直向上时，该匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若磁场B的大小和方向均可改变，要使导体棒仍能保持静止，试确定此时磁感应强度B的最小值的大小和方向．

如图所示，真空中有中间开有小孔的两平行金属板竖直放置构成电容器，给电容器充电使其两极板间的电势差，以电容器右板小孔所在位置为坐标原点建立图示直角坐标系xoy。第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界MN平行于x轴，现将一质量、且重力不计的带电粒子从电容器的左板小孔由静止释放，经电场加速后从右板小孔射出磁场，该粒子能经过磁场中的P点，P点纵坐标为。若保持电容器的电荷量不变，移动左板使两板间距离变为原来的四分之一，调整磁场上边界MN的位置，粒子仍从左板小孔无初速度释放，还能通过P点，且速度方向沿y轴正向。求磁场的磁感应强度B？

如图所示，MN、PQ是平行金属板（厚度可忽略），板长为L，两板间距离为d，PQ板带正电，MN板带负电，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度从MN板边缘沿平行与板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场，不计粒子重力，试求：

（1）两金属板间所加电压U的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。

如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10^－2kg的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s²)

如图所示的平面直角坐标系，在第一象限内有平行于轴的匀强电场，方向沿轴负方向；在第四象限的正方形区域内有匀强磁场，方向垂直于平面向外，正方形边长为L，且边与轴平行。一质量为、电荷量为的粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入磁场，最后从点离开磁场，且速度方向与边成角，不计粒子所受的重力，求：

（1）判断粒子带电的电性，并求电场强度E的大小；
（2）粒子到达点时速度的大小和方向；
（3）求区域内磁场的磁感应强度B。