高中物理磁感应强度计算题

如图所示，空间某平面内有一条折线是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小都为B．折线的顶角∠A＝90°，P、Q是折线上的两点，AP=AQ=L．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出，不计微粒的重力．

（1）若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场，能使速度为v₀射出的微粒沿PQ直线运动到Q点，则场强为多大？
（2）撤去电场，为使微粒从P点射出后，途经折线的顶点A而到达Q点，求初速度v应满足什么条件？
（3）求第（2）中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值．

如图所示，两个同心圆，半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆心O处有一放射源，放出粒子的质量为m，带电量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行。

（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向夹角为60°，要想使该粒子第一次离开磁场从A点射出，则初速度的大小是多少？
（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？

如图所示，在直角坐标系中，第二象限有一水平放置的平行板电容器，两板间距离为d，下极板与x轴重合，板间有图示方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电粒子（不计重力）沿两板间中线射入并沿中线进入第一象限，若在第一象限只存在与y轴平行的匀强电场时，粒子刚好通过x轴上的M点（=d），若在第一象限只存在垂直于纸面的匀强磁场时，粒子也刚好通过M点，已知该电场强度和磁感应强度的比值为k，求：平行板电容器两极板间的电压为多少？

如图所示，两平行光滑铜杆与水平面的倾角α均为30⁰，其上端与电源和滑动变阻器相连，处于竖直向下的匀强磁场中，调节滑动变阻器R，当电流表的读数I=2.5A时，横放在铜杆上的铝棒恰能静止。铝棒的质量m=2kg，两杆间的距离L=40cm，求：此磁场的磁感应强度B的大小。（g=10m/s²）

如图所示，在y＞0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y＜0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场．一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v₀开始运动．当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点．C、D两点均未在图中标出．已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d．不计电子的重力．求：

（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）电子从A运动到D经历的时间t．

如图所示，两平行光滑导轨相距为L=20cm，金属棒MN的质量为m=10g，电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，方向竖直向下，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，当开关S闭合时，MN恰好平衡．
求变阻器R₁的取值为多少？设θ=45°，g取10m/s²．

图示为探究通电导线在磁场中受力因素的实验示意图，三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒通过等长的轻而柔软的细导线1、2、3、4，悬挂于固定的水平轴上（未在图中画出），导体棒所在位置附近可认为有方向竖直向的匀强磁场，导线1、4通过开关S与内阻不计、电动势E=2V的电源相连．已知导体棒质量m=60g，等效电阻R=1Ω，有效长度l=20cm，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧向右摆动，摆到最大高度时（仍在磁场中），细线与竖直方向的夹角θ=37°，已知细导线电阻不计，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）判断开关闭合后导体棒中电流的方向；
（2）求出匀强磁场的磁感应强度的大小．

如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感强度的大小均为B.一半径为b，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合.在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q=.

如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第II、III象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第I、IV象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L,0）点，磁场方向垂直坐标平面向外，一带正电的粒子从第III象限中的Q（-2L，-L）点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场，不计粒子重力，求：

（1）粒子进入磁场时的速度大小和方向；
（2）电场强度与磁感应强度大小之比；
（3）若L=1m，则粒子在磁场与电场中运动的总时间是多少？

如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P₁时速率为v₀，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P₂点进入磁场，并经过y轴上y＝-2h处的P₃点。不计重力。求:

（1）电场强度的大小；
（2）粒子到达P₂时速度的大小和方向；
（3）磁感应强度的大小。

如图所示，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置，导轨电阻不计，两导轨间距L="0.5" m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab，金属棒ab处于静止状态，它的质量为。金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R₂＝2Ω，电源电动势E＝2V，电源内阻r＝1Ω，电阻R₁＝2Ω，其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：

（1）所加磁场磁感应强度方向；
（2）磁感应强度B的大小。

如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度，方向垂直纸面向里，电场强度，为板间中线．紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，有一边界线，与轴的夹角，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度，在x轴上固定一水平的荧光屏．一束带电荷量、质量的正离子从点射入平行板间，沿中线做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为的点垂直轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置．求：（不计离子的重力影响）

（1）离子在平行板间运动的速度大小．
（2）离子打到荧光屏上的位置的坐标．
（3）现只改变区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到轴上，磁感应强度大小应满足什么条件？

如图所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在U型金属框架上．框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距的相互平行，电阻不计且足够长．电阻的垂直于．整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度．垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与保持良好接触．当运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取．

（1）求框架开始运动时速度的大小；
（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移的大小。

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。

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