题目内容

【题目】如图所示,水平地面的左侧有一高为h=0.72 m的绝缘平台,过平台边缘的虚线左刺有一匀强磁场,进感应强度大小B= 1.0T,方向垂直纸面向里;虚线右侧水平地面上有一竖直向上匀强电场,水平地面上立有一根绝缘支柱,支柱上放置一质量m1=0.3kg的小球1。另一质量m2=0.1kg、电荷量q=+0.03C的小球2在平台上,受到水平向右大小为F=0.41 N的推力作用,沿平台向右做匀速哀线运动,到达平台的右边缘点后撤去推力,小球2将与小球1在水平方向上发生弹性正碰(两球球心等高),碰后球1电荷量为球2与平台间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2。求:

(1)球2碰前的速度大小;

(2)匀强电场强度的大小和球1从碰后到落地过程中水平方向的位移。

【答案】(1)6m/s (2)1.2m

【解析】

(1)球2在平台上做匀速直线运动,根据平衡条件有:

F=f

f=μN

N=m2g-qBv

联立解得:

v=6m/s

(2)小球2与小球1在水平方向上发生弹性正碰,说明小球2做匀速直线运动,有:

m2g=qE

解得:

E=N/C

弹性碰撞过程满足动量守恒和动能守恒,有:

m2v=m2v2+m1v1

=+

联立解得:

v1=3m/s ,v2=-3m/s

球1碰后水平方向有:

x=v1t

竖直方向有:

h=

m1a=m1g-qE

解得:

x=1.2m

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