L1、L2為相互平行的足夠長光滑導(dǎo)軌,位于光滑水平面內(nèi).一個略長于導(dǎo)軌間距,質(zhì)量為M的光滑絕緣細(xì)管與導(dǎo)軌垂直放置,細(xì)管可在兩導(dǎo)軌上左右平動.細(xì)管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,小球與L導(dǎo)軌的距離為d.開始時小球相對細(xì)管速度為零,細(xì)管在外力作用下從P1位置以速度v0向右勻速運(yùn)動.垂直平面向里和向外的勻強(qiáng)磁場I、Ⅱ分別分布在L1軌道兩側(cè),如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.小球視為質(zhì)點,忽略小球電量變化.
(1)當(dāng)細(xì)管運(yùn)動到L1軌道上P2處時,小球飛出細(xì)管,求此時小球的速度大?。?br />(2)小球經(jīng)磁場Ⅱ第一次回到L1軌道上的位置為O,求O和P2間的距離;
(3)小球回到L1軌道上O處時,細(xì)管在外力控制下也剛好以速度v0經(jīng)過O點處,小球恰好進(jìn)入細(xì)管.此時撤去作用于細(xì)管的外力.以O(shè)點為坐標(biāo)原點,沿L1軌道和垂直于L1軌道建立直角坐標(biāo)系,如圖所示,求小球和細(xì)管速度相同時,小球的位置(此時小球未從管中飛出).
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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