Question

【題目】如圖所示，水平地面的左側(cè)有一高為h=0.72 m的絕緣平臺(tái)，過平臺(tái)邊緣的虛線左刺有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，進(jìn)感應(yīng)強(qiáng)度大小B= 1.0T，方向垂直紙面向里；虛線右側(cè)水平地面上有一豎直向上勻強(qiáng)電場(chǎng)，水平地面上立有一根絕緣支柱，支柱上放置一質(zhì)量m1=0.3kg的小球1。另一質(zhì)量m2=0.1kg、電荷量q=+0.03C的小球2在平臺(tái)上，受到水平向右大小為F=0.41 N的推力作用，沿平臺(tái)向右做勻速哀線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)平臺(tái)的右邊緣點(diǎn)后撤去推力，小球2將與小球1在水平方向上發(fā)生彈性正碰（兩球球心等高），碰后球1電荷量為球2與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10 m/s2。求：

（1）球2碰前的速度大小；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和球1從碰后到落地過程中水平方向的位移。

Answer 1

【答案】（1）6m/s （2）1.2m

【解析】

（1）球2在平臺(tái)上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有：

F=f

f=μN(yùn)

N=m2g-qBv

聯(lián)立解得：

v=6m/s

（2）小球2與小球1在水平方向上發(fā)生彈性正碰，說明小球2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：

m2g=qE

解得：

E=N/C

彈性碰撞過程滿足動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒，有：

m2v=m2v2+m1v1

=+

聯(lián)立解得：

v1=3m/s ，v2=-3m/s

球1碰后水平方向有：

x=v1t

豎直方向有：

h=

m1a=m1g-qE

解得：

x=1.2m