题目内容
（19分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上，固定一绝缘的、边长为
的正方形方框，方框内有大小可调、方向竖直向下的匀强磁场，方框左边界的中点有一小孔，恰能让质量为m、带电量为+q的小球b（可视为质点）无阻碍的通过。初始时，小球b静止在小孔处。边界线MN的左侧有一范围足够大的匀强电场区域，电场的电场强度为E，方向水平向左，MN的右侧与方框的左侧间的距离可忽略不计。现有另一质量为
、不带电的小球a以速度
正对b球运动。设所有的碰撞均无能量损失和电量的转移，不计一切摩擦，则：
（1）求小球a、b首次碰后的速度
、
；
（2）调节方框内磁场的磁感应强度的大小，使小球b与方框经过最少次数的碰撞后，从小孔离开。求小球a、b从开始相碰到再次相碰所用的时间
；
（3）方框内磁场的磁感应强度满足什么条件时，可使小球b绕方框中心运动一周后离开磁场。
的正方形方框，方框内有大小可调、方向竖直向下的匀强磁场，方框左边界的中点有一小孔，恰能让质量为m、带电量为+q的小球b（可视为质点）无阻碍的通过。初始时，小球b静止在小孔处。边界线MN的左侧有一范围足够大的匀强电场区域，电场的电场强度为E，方向水平向左，MN的右侧与方框的左侧间的距离可忽略不计。现有另一质量为、不带电的小球a以速度正对b球运动。设所有的碰撞均无能量损失和电量的转移，不计一切摩擦，则：（1）求小球a、b首次碰后的速度
、；（2）调节方框内磁场的磁感应强度的大小，使小球b与方框经过最少次数的碰撞后，从小孔离开。求小球a、b从开始相碰到再次相碰所用的时间
；（3）方框内磁场的磁感应强度满足什么条件时，可使小球b绕方框中心运动一周后离开磁场。
（1）
，方向向左；
，方向向右（2）
（3）
或
，方向向左；，方向向右（2） （3） 或试题分析：（1）a与b发生弹性碰撞，满足动量守恒和机械能守恒，有：
联立解得：
，，碰后a的速度方向向左，b的速度方向向右。（2）当小球b做圆周运动的半径为
时，与方框碰撞3次后从小孔离开。由：
，得：
小球b在磁场中运动的时间为：
小球b离开磁场后经时间
追上小球a，则：
而
解得：
则a与b从开始相碰到再次相碰所用的时间为：
（3）当小球b做圆周运动的半径满足
时可离开磁场，此时有：当小球做圆周运动的半径满足
时可离开磁场，此时有：
练习册系列答案
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的
射线，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为
，内阻为
，滑动变阻器总阻值为
，图中滑动变阻器滑片置于中点，A、B间距为d，M为荧光屏（足够大），它紧挨者金属网外侧，已知
，不计
的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态．若突然将质量为
的物块乙无初速地放在物块甲上，则在物块乙放在物块甲上后瞬间，物块甲、乙的加速度分别为
、，当地重力加速度为
．以下说法正确的是
，
，
=_________,如果地面的动摩擦因数变小，两者一起沿水平地面作匀加速运动，则
的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力
作用在其上促使质量为
的小球相对静止在圆槽上，如图所示，则( )．
