Question

【題目】如圖所示，光滑絕緣水平軌道處于水平向右的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場中，一質(zhì)量為m、電荷量為q的金屬小滑塊P在軌道上某點由靜止釋放，質(zhì)量為m、不帶電的金屬小滑塊Q靜止在水平軌道上，經(jīng)過一段時間后在小滑塊P剛好要離開水平軌道時與小滑塊Q碰撞且粘在一起。已知：電場強度大小為E，磁感應強度大小為B，重力加速度為g，不計碰撞過程中的電量損失。求：

(1)碰撞前小滑塊P、Q之間的距離；

(2)碰撞后PQ整體經(jīng)過多長時間離開水平軌道。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)設小滑塊P剛要離開地面時的速度為v0，碰撞前P、Q間距為x。有：

qv0B＝mg

由動能定理得：

qEx

解得：

x

(2)對小滑塊P、Q碰撞過程，取向右為正方向，由動量守恒定律得：

mv0＝2mv1

整體剛要離開水平面時有：

qv2B＝2mg

碰后整體的運動過程，由牛頓第二定律得：

qE＝2ma

v2﹣v1＝at

聯(lián)立解得：

t