Question

【题目】如图所示，光滑绝缘水平轨道处于水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m、电荷量为q的金属小滑块P在轨道上某点由静止释放，质量为m、不带电的金属小滑块Q静止在水平轨道上，经过一段时间后在小滑块P刚好要离开水平轨道时与小滑块Q碰撞且粘在一起。已知：电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，不计碰撞过程中的电量损失。求：

(1)碰撞前小滑块P、Q之间的距离；

(2)碰撞后PQ整体经过多长时间离开水平轨道。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)设小滑块P刚要离开地面时的速度为v0，碰撞前P、Q间距为x。有：

qv0B＝mg

由动能定理得：

qEx

解得：

x

(2)对小滑块P、Q碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：

mv0＝2mv1

整体刚要离开水平面时有：

qv2B＝2mg

碰后整体的运动过程，由牛顿第二定律得：

qE＝2ma

v2﹣v1＝at

联立解得：

t