29届全国中学生物理竞赛复赛(高清试题图片Word答案)(19)

2020-12-16 10:22

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受到的电场力的方向相反. 第三步,在参考系S中,考虑导线2对导线1中正离子施加电场力和磁场力的大小和方向.由题设条件,导线2所带的正电荷与负电荷的和为零,即(12)因而,导线2对导线1中正离子施加电场力为零(13)注意到在S系中,导线1中正离子不动(14)导线2对导线1中正离子施加磁场力为零(15)

式中,是在S系中导线2的电流在导线1处产生的磁感应强度的大小.于是,B在S系中,导线2对导线1中正离子施加电场力和磁场力的合力为零. 第四步,已说明在S系中导线2对导线1中正离子施加电场力和磁场力的合力为零,如果导线1中正离子还受到其他力的作用,所有其它力的合力必为零(因为正离子静止).在系中,导线2对导线1中正离子施加的

电场力和磁场力的合力的大小为

因为相对系,上述可能存在的其它力的合力仍应为零,而正离子仍处在勻

速运动状态,所以(16)式应等于零,故

(17)

由(8)、(11)和(17)式得 k2e (18)km 评分标准:本题18分. (1)至(18)式各1分. 26


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