题目内容
如图所示，有一质量为m，带负电的小球静止在光滑绝缘的水平台上，平台距离质量为M的绝缘板B的中心O高度为h，绝缘板放在水平地面上，板与地面间的动摩擦因数为μ，一轻弹簧一端连接在绝缘板的中心，另一端固定在墙面上，边界GH的左边存在着正交的匀强电场和匀强磁场，其电场强度为E，磁感应强度为B，现突然给小球一个水平向左的冲量，小球从平台左边缘垂直于边界GH进入复合场中，运动至O点恰好与绝缘板发生碰撞，碰撞后小球恰能返回平台，而绝缘板向右从C点最远能运动到D点，CD间的距离为S，设小球与绝缘板碰撞过程无机械能损失．求：
(1)小球获得向左的冲量I0的大小？
(2)绝缘板从C点运动到D点时，弹簧具有的弹性势能Ep．
答案：
解析：
解析：
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(1)带电小球垂直边界GH进入复合场，运动到O点恰好与绝缘板碰撞，碰后能返回平台，说明小球在复合场中做匀速圆周运动，经过半个周期到达O点． qE＝mg ① qvB＝m r＝ 由动量定理I0＝mv ④ ∴由①、②、③、④联立解得I0＝ (2)小球与绝缘壁碰撞时，以小球和绝缘板为系统动量守恒： 绝缘板从C点运动到D点的过程中，根据功能关系得： Ep＋ 由①②③④⑤⑥，∴Ep＝ |
②
h ③
⑤
Mg S＝
Mv
⑥
练习册系列答案
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