题目内容
【题目】如图,在光滑水平面上建立平面直角坐标系xOy,第Ⅰ象限存在垂直于水平面的匀强磁场(图中未画出),一质量为m、电荷量为q的小球由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入磁场,一段时间后,小球与静止于A点的质量也为m但不带电的另一小球发生碰撞,并粘为一体,A点与原点O相距L,OA与x轴正方向的夹角为30°。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)两球碰撞后是否仍沿原来的的轨迹运动?试论证;
(3)求小球从O点射出到离开磁场所经历的时间t。
【答案】(1);(2)是,见解析;(3)。
【解析】
(1)小球在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示,由几何关系得,小球做匀速圆周运动的半径为
由牛顿第二定律得
解得,磁感应强度为
(2)两球碰撞过程遵循动量守恒定律
碰撞后两球继续做圆周运动,由 可得半径
两球碰撞后仍沿原来的的轨迹运动,只是速度变小,为原来的。
(3)由几何关系可知,小球从O点运动到A点的时间为
碰撞后,两球在磁场中运动的周期为
碰撞后两球在磁场里运动的时间
小球从O点射出到离开磁场所经历的时间
练习册系列答案
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