- 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，在每个粒子通过电场区域的过程中，电场力对粒子做功的平均功率为P。已知重力加速度为g，不计粒子间的相互作用力。
求：
（1）每个粒子通过电场区域的时间；
（2）在极板间运动的粒子的最大动能；
（3）若在极板间加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场，粒子通过磁场区域后恰好从坐标原点O的右侧射出，求磁感应强度B的大小。
解答：
（1）每个粒子通过电场区域的时间为t = d/v，其中v = qU/md。
（2）当粒子在电场中加速到最大速度时，其动能最大。根据动能定理可得：qU = (1/2)mv²，其中m为粒子的质量。因此，粒子的最大动能为Ekm = (qU)²/(2md)。
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB = mv²/r，其中r为粒子在磁场中的轨道半径。由于粒子恰好从原点右侧射出，因此有：r + d = x = vt。将上述三个式子联立可得B = (qU/2d)√(2g/d)。
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