- 高三物理磁场图像题及答案
高三物理磁场图像题及答案较多，以下提供一道例题：
【例题】（2022辽宁高考）如图1，在直角坐标系xOy的第一象限，矩形区域ABCD内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。矩形区域的左侧部分有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为q的粒子（重力不计），从A点以速度v0沿x轴负方向进入磁场区域，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R。
【答案】（1）粒子在磁场中做圆周运动的周期为T；
（2）粒子在电场中运动的时间为t；
（3）磁感应强度B的大小为B；
（4）粒子从A点进入磁场到离开磁场的位置坐标为（R，R）。
【分析】
（1）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式求出周期；
（2）粒子在电场中做类平抛运动，根据运动学公式求出时间；
（3）粒子在磁场中运动的时间与周期相等，根据几何关系求出磁感应强度B的大小；
（4）粒子从A点进入磁场后做匀速圆周运动，根据几何关系求出粒子离开磁场的位置坐标。
【解答】
解：（1）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有：$qv_{0}B = mfrac{v_{0}^{2}}{R}$
解得：$B = frac{mv_{0}}{qR}$
粒子在磁场中运动的周期为：$T = frac{2pi R}{v_{0}}$
（2）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，则有：$x = vt$
竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则有：$y = frac{1}{2}at^{2}$
解得：$t = sqrt{frac{R}{E}}$
（3）粒子在磁场中运动的时间与周期相等，则有：$t_{1} = frac{T}{4}$
粒子在磁场中运动的轨道半径为：$r = R$
根据几何关系可知：$frac{r}{R} = tan 45^{circ}$
解得：$B = frac{sqrt{2}}{2}E$
（4）粒子从A点进入磁场后做匀速圆周运动，根据几何关系可知：$y = R - x = R - vt_{1}$
解得：$x = R$
所以粒子离开磁场的位置坐标为$(R,R)$。
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相关例题：
题目：
在匀强磁场中有一个边长为L的正方形线框，线框平面与磁场垂直，磁感应强度为B。当线框的四个边都以相同的角速度θ转动时，求线框中产生的感应电动势随时间变化的图像。
答案：
解：
设线框的一边在t时刻的位置为x，则有：
x = Lcosθ
感应电动势为：
E = dΦ/dt = -BSdx/dt = -BBLcosθ2/2πfLsinθ
其中，f为角频率，即θ的倒数。
所以，感应电动势随时间变化的图像是一条正弦曲线，图像的峰值Emax为：
Emax = -BBL2πfL2/2 = -BBL2/4πf
答案：
一个正弦曲线，图像峰值Emax为-BBL2/4πf。
注意：以上答案仅供参考，具体解题过程需要根据实际情况进行调整和修改。
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