Question

【題目】質量為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入正交的勻強磁場和勻強電場區域,場強方向如圖所示,若小球a與絕緣地板間的動摩擦因數為,已知小球a自A點沿絕緣板做勻速直線運動,在B點與質量為M=2m的不帶電絕緣小球b發生彈性正碰,此時原電場立即消失(不計電場變化對磁場的影響),磁場仍然不變,若碰撞時,小球a無電荷量損失,碰撞后,小球a做勻速直線運動返回A點,往返總時間為t,，AB間距為L,求

(1)磁感應強度大小;

(2)勻強電場場強E;

(3)全過程摩擦力做的功

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，系統動量守恒，機械能守恒。設碰前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a球做的功為 碰后摩擦力對b球做的功為

故摩擦力對系統做的功為

綜上所述本題答案是：(1) (2) ，水平向右 （3）