Question

如圖所示，水平光滑絕緣地面上方虛線MN左側存在水平向右的勻強電場，電場強度E₁=1.0N/C，右側存在著豎直向上、電場強度E₂=50N/C的勻強電場和垂直紙面向里、磁感應強度B₁=5.0T的勻強磁場，場區豎直方向均足夠在。有兩個完全相同的金屬小球A、B，質量均為0.10g，A帶正電，電量大小為4.0×10^-5C，B不帶電。現將小球A在P點由靜止釋放，當A運動到N點與靜止在N點的小球B碰撞，PN=0.2m，A、B碰撞時間極短，碰撞過程中無能量損失。球的大小忽略不計。（g取10m/s²）求：
（1）碰撞前小球A速度大小。
（2）小球B經過虛線MN時與水平地面的距離。
（3）小球B落到水平地面上瞬間與此時小球A的距離。

Answer 1

（1）（2）（3）

（1）從P到N，對A：……………………①
………………………………………………②
（2）A與B碰撞不損失能量：
…………………………………………③
…………………………④

A，B碰后電量均分，B帶電量……………………⑤
對B：
代入數據得：，所以B在混合場中做勻速圓周運動…………⑥
，得………………………………⑦
B與MN間距離…………………………………………………⑧
（3）小球進入電場后豎直方向：
…………………………………………⑨
水平方和：
……………………………………………………⑩
……………………………………………………（11）
①式3分， ②③④⑤⑥⑨⑩式各2分，    ⑦⑧（11）式1分