Question

【題目】如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切。在OP與QR之間的區(qū)域內(nèi)有一豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。C、D是質(zhì)量為m和4m的絕緣小物塊（可視為質(zhì)點），其中D帶有電荷量q，C不帶電�，F(xiàn)將物塊D靜止放置在水平軌道的MO段，將物塊C從離水平軌道MN距離h高的L處由靜止釋放，物塊C沿軌道下滑進(jìn)入水平軌道，然后與D相碰，碰后物體C被反彈滑至斜面處，物體D進(jìn)入虛線OP右側(cè)的復(fù)合場中繼續(xù)運(yùn)動，最后從RQ側(cè)飛出復(fù)合場區(qū)域。求：

（1）物塊D進(jìn)入磁場時的瞬時速度vD；

（2）若物塊D進(jìn)入磁場后恰好做勻速圓周運(yùn)動，求所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的值及物塊D的電性；

（3）若物塊D飛離復(fù)合場區(qū)域時速度方向與水平夾角為60，求物塊D飛出QR邊界時與水平軌道的距離d。

Answer 1

【答案】（1）（2）帶正電（3）

【解析】試題分析：（1）對物塊C，根據(jù)動能定理有

反彈后

得：

碰撞時由動量守恒定律：

代入得：

（2）若物塊D做勻速圓周運(yùn)動，則電場力與重力相等：

得：帶正電

（2）由幾何關(guān)系的

得：