题目内容
如图,虚线的左下方存在匀强磁场大小B。A、B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点)。A带正电q,B不带电且用长为L的细绳竖直悬挂在O点。整个空间存在竖直向上的匀强电场,场强大小为E= A球在M点沿竖直向下射入磁场B,到达N点时速度水平,在N点与B球碰后交换速度,碰后B球刚好能以L为半径,在竖直平面内运动到圆周最高点,A球则水平匀速从Q点射出。(重力加速度为g)不计一切摩擦。已知AB与水平面夹角为45°,BC与水平面夹角为θ,求:
(1)B球被碰后的速度大小。
(2)A球射入点M到N的距离。
(3)A球从Q点水平射出时距N点的距离及θ角。
【解析】(1)A球、B球两球碰后带电量各为B球从N点到圆周运动的最高点过程中,由动能定理有
在圆周运动的最高点由牛顿第二定律有
mg-E·
联立①②,解得vB=
(2)A球从M到N做圆周运动,由牛顿第二定律有
qvAB=m
又vA=vB=
又由几何关系有sMN=r
sMN=
(3)(略)
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