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高中物理
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综合题
1.
(2023·淮安模拟)
如图甲所示,现有一机械装置,装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆,装置可以带动杆上下平行移动,杆上套有两个小球a、b,质量
,
, a球带电量
, b球不带电。初始时a球在杆的最左端,且a、b球相距
。现让装置O带动杆以
向下匀速运动,并且加上一垂直纸面向里的磁感应强度
的匀强磁场,已知小球和杆始终在磁场中,球发生的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞过程中电荷量不发生转移。(
取
)
(1) 求小球a、b第一次发生碰撞后沿杆方向的速度分别是多少?
(2) 若已知在杆的最右端恰好发生第9次碰撞,则杆的长度是多少?
(3) 如图乙所示,若将该装置固定不动,长方形
内有交变匀强磁场,磁感应强度按图丙规律变化,取垂直纸面向里为磁场的正方向,图中
,
,
, 在长方形区域再加一竖直向上的匀强电场,
, 给a一个向右瞬时冲量
, a、b发生弹性碰撞且电荷量平分,b在
时从A点沿
方向进入磁场,最终到达C点,则冲量
多大?
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