Question

【題目】如圖所示，豎直平面MN的右側(cè)空間存在著相互垂直水平向左的勻強電場和水平向里的勻強磁場，MN左側(cè)的絕緣水平面光滑，右側(cè)的絕緣水平面粗糙。質(zhì)量為m的小物體A靜止在MN左側(cè)的水平面上，該小物體帶負電，電荷量-q（ q > 0）。質(zhì)量為的不帶電的小物體B以速度v0沖向小物體A并發(fā)生彈性正碰，碰撞前后小物體A的電荷量保持不變。

（1）求碰撞后小物體A的速度大�。�

（2）若小物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，磁感應(yīng)強度為，電場強度為。小物體A從MN開始向右運動距離為L時速度達到最大。求小物體A的最大速度vm和此過程克服摩擦力所做的功W 。

Answer 1

【答案】（1） （2） ；

【解析】

由于A、B發(fā)生彈性正碰，動量、動能守恒，求碰撞后小物體A的速度大小；當(dāng)物體A的加速度等于零時，由牛頓第二定律得其速度達到最大值，根據(jù)動能定理得此過程克服摩擦力所做的功；

解：(1)設(shè)A、B碰撞后的速度分別為vA、vB，由于A、B發(fā)生彈性正碰，動量、動能守恒，則有：

解得：

(2)當(dāng)物體A的加速度等于零時，其速度達到最大值vm，受力如圖所示。

由牛頓第二定律得： 在豎直方向：

在水平方向：

解得：

根據(jù)動能定理得：

聯(lián)立并代入相相關(guān)數(shù)據(jù)可得：