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如图所示,间距为d的两平行板之间有方向向右的匀强电场,正方形容器abcd内有方向...

如图所示,间距为d的两平行板之间有方向向右的匀强电场,正方形容器abcd内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,O为ab边的中点,ab边紧靠平行板.有两个质量均为m,电量均为q的带电粒子P1和P2在小孔处以初速度为零先后释放.P1经匀强电场加速后,从O处垂直正方形的ab边进入匀强磁场中,每一次和边碰撞时速度方向都垂直于被碰的边,当P1刚好回到O处时与后释放的P2相碰,以后P1、P2都在O处相碰.假设所有碰撞过程均无机械能损失.
(1)若在一个循环中P1和bc边只碰撞3次,求正方形的边长.
(2)若P1和P2在小孔O处刚碰撞后,立即改变平行板内电场强度和正方形容器内磁感应强度的大小,使P1不再与ab边碰撞,但仍和P2在O处碰撞.则电场强度和磁感应强度分别变为原来的几倍?

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(1)根据粒子在磁场中完成一个周期性运动的时间,及在电场中完成一个周期性运动的时间,即可求解; (2)根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,得出半径与周期公式,再由动量定理,即可求解. 【解析】 (1)由题意可知,ab边长L=6R P1在磁场B中一个周期性运动的时间为 P2在电场E中一个周期性运动时间为 由t1-t2得: (2)由题意可知,ab边长L=R′=3R ∝ ∴ P1在磁场B′中一个周期性运动的时间为 P2在电场E′中一个周期性运动的时间为 P2电场中一个周期性运动的过程中由动量定理Ft=△P知: qEt2=2mv 又qE′t4=2mv ∴ 答:(1)若在一个循环中P1和bc边只碰撞3次,则正方形的边长. (2)若P1和P2在小孔O处刚碰撞后,立即改变平行板内电场强度和正方形容器内磁感应强度的大小,使P1不再与ab边碰撞,但仍和P2在O处碰撞.则电场强度和磁感应强度分别变为原来的倍.
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考点分析:
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如图所示在xoy所在的平面内,有两根金属丝MN和PQ,其形状分别满足方程y=asinmanfen5.com 满分网和y=-asinmanfen5.com 满分网,在两金属丝端点从M、P和N、Q之间各接二阻值为A的电阻丝,中间三个相交处均有绝缘表面层相隔,金属丝电阻不计.x<0的区域内存在垂直xoy平面向下的磁感应强度为B的匀强磁场.两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下,以初速度v匀速进入磁场.
(1)用法拉第电磁感应定律证明,金属丝上的感应电流是正弦式电流.
(2)求将两金属丝全部拉入磁场中,外力所做的功.
(3)假设仅在manfen5.com 满分网<x<0的区域内存在垂xoy平面向下的磁感应强度为B的匀强磁场,求将两金属丝以速度v匀速拉过磁场外力所做的功.

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(1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹;
(2)求出玻璃管向右平移的加速度;
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(1)m1在与m2碰撞前瞬间的速度v;
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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