磁场计算题

专题:磁场计算题（附答案详解）1、如图所示，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直．已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用．求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子的比荷之比．2、如图所示，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．一个氕核11H和一个氘21H先后从y轴上y＝h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向．已知11H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场.11H的质量为m，电荷量为q.不计重力．求：(1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离；(2)磁场的磁感应强大小；(3)21H第一次离开磁场的位置到原点O的距离．3、一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l′，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行．一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出．不计重力．(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；(2)求该粒子从M点入射时速度的大小；(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为π6，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间．4、如图所示，竖直放置的平行金属板板间电压为U，质量为m、电荷量为＋q的带电粒子在靠近左板的P点，由静止开始经电场加速，从小孔Q射出，从a点进入磁场区域，abde是边长为2L的正方形区域，ab边与竖直方向夹角为45°，cf与ab平行且将正方形区域等分成两部分，abcf中有方向垂直纸面向外的匀强磁场B1，defc中有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，粒子进入磁场B1后又从cf 上的M点垂直cf射入磁场B2中(图中M点未画出)，不计粒子重力，求：(1)粒子从小孔Q射出时的速度；(2)磁感应强度B1的大小；(3)磁感应强度B2的取值在什么范围内，粒子能从边界cd间射出．5、如图所示，在真空中xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的匀强电场，场强E＝4×104 N/C，第二、三象限内分布有垂直于纸面向里且磁感应强度为B2的匀强磁场，第四象限内分布有垂直纸面向里且磁感应强度为B1＝0.2 T的匀强磁场．在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM，平板上开有一个小孔P，在y轴负方向上距O点为 3 cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射α粒子，且OS＞OP.设发射的α粒子速度大小v均为2×105 m/s，除了垂直于x轴通过P点的α粒子可以进入电场，其余打到平板上的α粒子均被吸收．已知α粒子的比荷为qm＝5×107 C/kg，重力不计，试问：(1)P点距O点的距离；(2)α粒子经过P点第一次进入电场，运动后到达y轴的位置与O点的距离；(3)要使离开电场的α粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B2应为多大？6、如图25所示，在xOy平面的0≤x≤23a范围内有沿y轴正方向的匀强电场，在x＞23a范围内某矩形区域内有一个垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为＋q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，从M点离开电场，M点坐标为(23a，a)．再经时间t＝3mqB进入匀强磁场，又从M点正上方的N点沿x轴负方向再次进入匀强电场．不计粒子重力，已知sin 15°＝6－24，cos 15°＝6＋24.求：(1)匀强电场的电场强度；(2)N点的纵坐标；(3)矩形匀强磁场的最小面积．7、如图甲所示，竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，电场强度E＝40 N/C，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，选定磁场垂直于纸面向里为正方向．t＝0时刻，一质量m＝8×10－4 kg、电荷量q＝＋2×10－4 C的微粒在O点具有竖直向下的速度v＝0.12 m/s，O′是挡板MN上一点，直线OO′与挡板MN垂直，g取10m/s2.求：(1)微粒再次经过直线OO′时与O点的距离；(2)微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度．(3)水平移动挡板，使微粒能垂直射到挡板上，挡板与O点间的距离应满足的条件．8、如图所示，在竖直平面内，水平x轴的上方和下方分别存在方向垂直纸面向外和方向垂直纸面向里的匀强磁场，其中x轴上方的匀强磁场磁感应强度大小为B1，并且在第一象限和第二象限有方向相反、强弱相同的平行于x轴的匀强电场，电场强度大小为E1，已知一质量为m的带电小球从y轴上的A(0，L)位置斜向下与y轴负半轴成60°角射入第一象限，恰能做匀速直线运动。

2024高考物理磁场强度计算题及答案磁场强度的计算在物理学中是一个非常基础而重要的概念。

在2024年的高考物理试题中，磁场强度的计算题目无疑是考生们需要重点关注和备考的内容。

本文将为大家提供一道典型的磁场强度计算题以及详细的解答过程。

题目：一根直导线在一个匀强磁场中垂直运动，其运动速度为v = 6 m/s。

已知该导线所受到的磁场力为F = 0.3 N，导线长度为l = 0.5 m，导线与磁场的夹角为θ = 30°。

求该匀强磁场的磁场强度大小B。

解答：根据题目中所给的信息，我们可以利用洛伦兹力的公式来计算磁场强度。

洛伦兹力公式表达为F = qvBsinθ，其中F为磁场力，q为电荷数量，v为速度，B为磁场强度，θ为导线与磁场夹角。

我们已知磁场力F为0.3 N，速度v为6 m/s，导线长度l为0.5 m，角度θ为30°。

在这道题目中，由于没有给出导线电荷数量q的具体数值，所以我们可以利用导线电流I来简化计算过程。

根据电流和导线电荷的关系，我们可以得到公式I = q/t，其中I为电流强度，q为电荷数量，t为时间。

由于题目中没有给出时间t的具体数值，我们可以对公式进行变换，得到q = It。

将导线电流I代入到洛伦兹力公式中，我们可以得到F = IBlvsinθ。

由于我们已知了F、v、l和θ的数值，所以我们可以将其带入公式中计算。

将题目中给定的数值代入公式中，我们有0.3 = B × 6 × 0.5 × sin30°。

由于sin30° = 1/2，我们可以进一步简化计算，得到0.3 = B × 6 × 0.5 ×1/2。

消除分数，我们可以得到0.3 = 0.75B。

接下来，我们可以通过计算得出磁场强度B的数值。

将0.3除以0.75，我们可以得到B = 0.4 T。

因此，解答中匀强磁场的磁场强度大小B为0.4 T。

高三物理复习资料－磁场计算题专练班级学号姓名.1．如图，在同一水平面内的两导相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为1.5Kg的金属棒放在宽为2m的导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，则磁感应强度为多大？2．如图4所示，长60cm、质量60g的粗细均匀的金属棒，两端用相同的轻弹簧挂起，处于一方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为0.4T。

求：（1）要使弹簧恢复原长，金属棒中应通入怎样大小和方向的电流？（2）若在金属棒中应通入大小为0.2A自左向右的电流时，弹簧伸长1mm，若在金属棒中应通入大小为0.2A自右向左的电流时，弹簧伸长是多少？3．如图所示，质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平轨道上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上，求：MN受到的支持力的大小及摩擦力的大小分别为多少？4．如图光滑导轨与水平面成α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I1时，金属杆正好能静止。

求：①B至少多大？这时B的方向如何？到多大，才能使金属杆保持静止？5．如图所示，宽为L的框架和水平面的夹角为α，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于框架平面。

导体棒ab的质量为m，置于金属框架上时向下匀加速滑动，导体棒与框架间的最大静摩擦力为f。

为使导体棒静止在框架上，将电动势为E的电源接入电路中，框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器的阻值范围。

6．两根相距L=1m的光滑平行导线左端接有电源，右端连接着半径R=0.5m的光滑圆弧形导轨，，在导轨上搁置一根质量m=1Kg的金属棒，整个装置处于竖直向上，磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，当在棒中通以如图所示方向的瞬时电流时，金属棒受到安培力作用从静止起向右滑动，刚好能到达轨道的最高点，求通电过程中通过金属棒的电量。

稳恒磁场计算题144.稳恒磁学计算题144、如下图所示，AB 、CD 为长直导线BC 为圆心在O 点的一段圆弧形导线，其半径为R ．若通以电流I ，求O点的磁感应强度．解：如图所示，O 点磁场由DC 、CB 、BA 三部分电流产生，其中：DC 产生 )21(4)2sin 4(sin45cos 40001-=-=RI R IB πμπππμ 方向向里 CB 产生 RIR I B 16224002μμππ== 方向向里 BA 产生 03=BRIR I B B B B O 16)12(400321μπμ+-=++= 方向向里145、如图所示，一载流导线中间部分被弯成半圆弧状，其圆心点为O ，圆弧半径为R 。

若导线的流过电流I ，求圆心O 处的磁感应强度。

解：两段直电流部分在O 点产生的磁场01=B弧线电流在O 点产生的磁场 RIB 2202μπα=RI R I B B B O παμπαμ42220021==+=∴146、载流体如图所示，求两半圆的圆心点P 处的磁感应强度。

解：水平直电流产生01=B大半圆 产生1024R IB μ=方向向里小半圆 产生2034R IB μ=方向向里竖直直电流产生2044R I B πμ=方向向外4321B B B B B O +++=∴ )111(44442210202010R R R I R I R IR IB O πμπμμμ-+=-+=方向向里147、在真空中，有两根互相平行的无限长直导线相距0.1m ，通有方向相反的电流，I 1=20A,I 2=10A ，如图所示．试求空间磁感应强度分布，指明方向和磁感应强度为零的点的位置．、解：取垂直纸面向里为正，如图设X 轴。

)1.0(102102)(2272010x x xx d I x I B --⨯=-+=-πμπμ 在电流1I 左侧，B方向垂直纸面向外在电流1I 、2I 之间，B方向垂直纸面向里在电流2I 右侧，当m x 2.0<时，B方向垂直纸面向外当m x 2.0>时，B方向垂直纸面向里当0=B 时，即0)1.0(1021027=--⨯-x x x则 m x 2.0=处的B为0。