Question

如圖所示的空間，存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)為E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向水平向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．有兩個(gè)帶電小球A和B都能在垂直于磁場(chǎng)方向的同一豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（兩小球間的庫(kù)侖力可忽略），運(yùn)動(dòng)軌跡如圖．已知兩個(gè)帶電小球A和B的質(zhì)量關(guān)系為m_A=3m_B，軌道半徑為R_A=3R_B=9cm．

　　（1）試說(shuō)明小球A和B帶什么電，并求它們所帶的電荷量之比．

　　（2）指出小球A和B的繞行方向，并求它們繞行速率之比．

　　（3）設(shè)帶電小球A和B在圖示位置P處相碰撞，且碰撞后原先在小圓軌道上運(yùn)動(dòng)的帶電小球B恰好能沿大圓軌道運(yùn)動(dòng)，求帶電小球A碰撞后做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑（設(shè)碰撞時(shí)兩個(gè)帶電小球間電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移）

 

Answer 1

答案：見(jiàn)詳解內(nèi)容
解析：

（1）因?yàn)閮蓭щ娦∏蚨荚趶?fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故必有qE=mg，由電場(chǎng)方向可知，兩小球都帶負(fù)電荷 　　mAg=qAE，mBg=qBE，mA=3mB，所以 　　（2）由題意可知，兩帶電小球的繞行方向都相同，都為逆時(shí)針?lè)较颍?/p> 　　由qBv=得R= 　　由題意RA=3RB，所以 　　（3）由于兩帶電小球在P處相碰，切向合外力為零，故兩帶電小球在該處的切向動(dòng)量守恒． 　　由mAvA++mBvB=mAvA′++mBvB′，vA′=vB 　　 　　所以RA′RA=7cm

提示：