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如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内,做半径
题目详情
如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内,做半径为R的匀速圆周运动,设液滴质量为m,重力加速度为g。求: (1)液滴的速度大小和绕行方向。 (2)倘若液滴运行到轨迹最低点A时,分裂成完全相同的两滴,其中一个液滴仍在原来面内做半径为R 1 =3R的匀速圆周运动,绕行方向不变,试用计算说明另一个液滴将如何运动? |
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▼优质解答
答案和解析
(1)因液滴做匀速圆周运动,故mg=qE,液滴带的是负电 由 ,得知 ,其绕行方向为顺时针 (2)分裂成完全相同的两液滴后,由于已知一个液滴仍做匀速圆周运动,所以它们各自所受电场力仍与重力平衡,分析仍按原绕行方向做半径为R 1 运动的一半液滴,设其速度为v 1 ,仍据上述(1)的解法可知: 因分裂前后动量守恒 即可得: 这说明另一半液滴速度与原整个液滴速度大小相等,方向相反,所以另一液滴以R为半径做圆周运动,其轨迹最高点为A,绕行方向也为顺时针,如图所示中虚线所示 |
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