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物理学是探索自然界最基本、最普遍规律的科学,在不同情景中发生的物理过程往往遵循着相同的规律。请应用所学的物理知识,思考并解决以下问题。 (1)带电小球B静止在无限大的光滑绝缘水平面上,带同种电荷的小球...
题目内容:
物理学是探索自然界最基本、最普遍规律的科学,在不同情景中发生的物理过程往往遵循着相同的规律。请应用所学的物理知识,思考并解决以下问题。
(1)带电小球B静止在无限大的光滑绝缘水平面上,带同种电荷的小球A从很远处以初速度v0向B球运动,A的速度始终沿着两球的连线方向,如图1所示。两球始终未能接触。AB间的相互作用视为静电作用。
a. 从加速度和速度的角度,说明B球在整个过程中的运动情况;
b. 已知A、B两球的质量分别为m1和m2,求B球最终的速度大小vB。
(2)光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平地面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,两根相同的金属棒ab和cd垂直放置在导轨上,如图2所示。开始时cd棒静止,ab棒以初速度v0沿导轨向右运动。随后cd棒也运动起来,两棒始终未能相碰,忽略金属棒中感应电流产生的磁场。
a. 已知两根金属棒的质量均为m,求cd棒最终获得的动能Ek;
b. 图3是图2的俯视图。请在图3中画出ab、cd棒在达到最终状态之前,棒内自由电子所受洛伦兹力的示意图;并从微观的角度,通过计算分析说明,在很短的时间△t内,ab棒减少的动能是否等于cd棒增加的动能。
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