Question

（20分）如圖所示，光滑水平地面上方被豎直平面MN分隔成兩部分，左邊（包括豎直平面MN）有勻強磁場B，右邊有勻強電場E₀（圖中未標）。在O點用長為L＝5m的輕質不可伸長的絕緣細繩系一質量m_A＝0.02kg、帶負電且電荷量q_A＝4×10^－4C的小球A，使其在豎直平面內以速度v_A＝2.5m/s沿順時針方向做勻速圓周運動，運動到最低點時與地面剛好不接觸。處于原長的輕質彈簧左端固定在墻上，右端與質量m_B＝0.01kg、帶負電且電荷量q_B＝2×10^－4C的小球B接觸但不連接，此時B球剛好位于M點�，F用水平向左的推力將B球緩慢推到P點（彈簧仍在彈性限度內），推力所做的功是W＝2.0J，當撤去推力后，B球沿地面向右運動到M點時對地面的壓力剛好為零，繼續運動恰好能與A球在最低點發生正碰，并瞬間成為一個整體C（A、B、C都可以看著質點），碰撞前后總電荷量保持不變，碰后瞬間勻強電場大小變為E₁＝1×10³ N/C，方向不變。g＝10m/s²。求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向？
（2）勻強電場的電場強度E₀的大小和方向？
（3）整體C運動到最高點時繩對C的拉力F的大��？

Answer 1

（1）B＝25T，方向垂直紙面水平向外
（2）E₀＝5×10² N/C，方向豎直向下
（3）F＝1.5N

解析