高中物理磁感应强度计算题

如右图所示为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合：当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．

(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)
(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？
(3)若， ，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)
(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？

实验室需要用电子打击静止在P点的粒子,先让电子在直线加速器中经过电压U加速，再从小孔O沿’方向水平飞出。已知OP的距离为d，OP与的夹角为θ，电子的质量为m，电量为-e，要想电子能打到P点，可在直线加速器左侧加一个垂直于纸面的磁场，求磁感应强度的表达式并说明方向。

如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m，长为l的金属棒a、b悬挂在c、d两处，

（1）当棒置于竖直向上的匀强磁场内．其中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．则磁感强度B为多少？
（2）为了使棒仍然平衡在该位置上，求所求磁场的磁感强度B' 的最小值为多大？方向如何？

空间有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面．一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速率v₀从A点沿圆的半径AO射入磁场，从B点沿半径OB方向离开磁场，形成如图所示的轨迹，已知∠AOB=θ=120°,不计粒子的重力。求：

（1）该圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小和方向，
（2）该粒子从A运动到B的时间。

把一根长为的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中．试问：

（1）如a图所示：当导线中通以自A向B的电流时，导线受到的安培力大小为，该磁场的磁感应强度B的大小为多少？
（2）如b图所示：若把该导线在平面内从中点折成，自A向B通 以的电流，试求此时导线所受安培力F的大小，并在图中画出安培力的方向。

空间三维直角坐标系o-xyz如图所示（重力沿轴负方向），同时存在与xoy平面平行的匀强电场和匀强磁场，它们的方向与x轴正方向的夹角均为。（已知重力加速度为g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）

（1）若一电荷量为+q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v₀做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小；
（2）若一电荷量为、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v₀通过y轴上的点P（0，h，0）时，调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E₀。适当调整磁场，则能使带电质点通过坐标Q（h，0，0.5h）点，问通过Q点时其速度大小；
（3）若一电荷量为、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v₀通过y轴上的点P（0，0.6h，0）时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，但不改变其方向，带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M，问电场强度和磁感应强度的大小满足什么条件?并求出带电质点经过x轴M点的时间。

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的高能杀伤武器，具有速度快命中率高，发射成本低，减少污染等特点，是21世纪的理想兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚大学制成的能把2.2g的弹体加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹约为20km/s），若轨道宽为2m，长为100m，通过的电流为10A，求：

（1）轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B
（2）磁场力的最大功率

均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小;
（2）求cd两点间的电势差大小;
（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流为I，要使导体棒ab静止在斜面上，求：
(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多大？
(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？

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。

磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面积的边长等于a的正方形，放在沿x正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U．求：

（1）导体上、下侧面哪个电势较高？
（2）磁场的磁感应强度是多大？

在赤道上，地磁场可以看成沿南北方向的均匀磁场．如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10^﹣4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长25米，通有从西向东的电流20A，问地磁场对这根直导线的作用力有多大？方向如何？

磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量。
(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为θ且斜向下，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？
(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？

把一根长为L=10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中．试问：

（1）当导线中通以I₁=2A的电流时，导线受到的安培力大小为1.0×10^﹣7N，该磁场的磁感应强度B的大小为多少？
（2）若该导线中通以I₂=3A的电流，试求此时导线所受安培力F的大小，并在图中画出安培力的方向．