Question

【題目】質(zhì)量為m、電荷量+q的絕緣小球a,以某一初速度沿水平放置的絕緣板進(jìn)入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示,若小球a與絕緣地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,已知小球a自A點(diǎn)沿絕緣板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)與質(zhì)量為M=2m的不帶電絕緣小球b發(fā)生彈性正碰,此時(shí)原電場(chǎng)立即消失(不計(jì)電場(chǎng)變化對(duì)磁場(chǎng)的影響),磁場(chǎng)仍然不變,若碰撞時(shí),小球a無(wú)電荷量損失,碰撞后,小球a做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)返回A點(diǎn),往返總時(shí)間為t,，AB間距為L,求

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E;

(3)全過(guò)程摩擦力做的功

Answer 1

【答案】(1) (2) ，水平向右 （3）

【解析】（1）a、b兩小球彈性碰撞前后，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒。設(shè)碰前a球速度為v0，碰后a球，b球速度大小分別為va，vb，則有：

解得：

往返總時(shí)間

得：

a球碰后勻速返回，則有：

得：

（2）a球碰前勻速，則有：

解得：

方向：水平向右

（3）碰前摩擦力對(duì)a球做的功為 碰后摩擦力對(duì)b球做的功為

故摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功為

綜上所述本題答案是：(1) (2) ，水平向右 （3）