- 高二物理磁场套卷
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相关例题：
题目：
在坐标原点O处有一个粒子源，可以向x轴的正方向发射出大量的带正电粒子，粒子的质量为m，电荷量为+q，初速度为零。在x轴上放置一个垂直于x轴的足够大的平行板电容器的两极板，两极板间的距离为d，板间电势差为U。在某时刻开始计时，每隔一定时间就有一粒子穿过电容器上的小孔O1进入一个垂直于纸面向里的匀强磁场中，并被反向延长后沿+x方向射出。已知磁场宽度为L，粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，不计重力影响。
求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；
（2）粒子在磁场中运动的时间；
（3）粒子在磁场中运动的轨道半径与粒子进入磁场的位置到O点的距离之比。
解析：
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律和圆周运动规律可得：
Bqv = m(v²/r)
解得：r = mvqB
（2）粒子在磁场中运动的周期为T，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的时间为t = (L/2) × (1/T) = (L/2T)
（3）设粒子进入磁场的位置到O点的距离为x，则有：
r = x + d/2
所以粒子在磁场中运动的轨道半径与粒子进入磁场的位置到O点的距离之比为r/x = (mvqB)/(qU/d + m(v²/2)) = mvqB(d + 4L)/UqL
答案：
（1）r = mvqB；
（2）t = (L/2T)；
（3）r/x = mvqB(d + 4L)/UqL。
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