
(2024·内蒙古呼和浩特·二模)如图所示,在水平面内有一圆柱形轨道,虚线MN将轨道分为左右两部分,左侧光滑且有垂直于圆柱外表面的辐射状磁场,右侧粗糙且有平行于圆柱的匀强电场。外表面绝缘的导体圆环P套在导轨上位于左端的弹射器内,某时刻弹射器给P一冲量,将P弹射进入辐射状磁场,P向右运动一段时间在边界MN处与绝缘带电圆环Q发生弹性碰撞,碰撞过程中Q的带电量不变,碰后P反弹进入磁场,Q则进入右侧电场中,在电场右侧导轨上存在两档板,Q与档板碰后反弹,碰撞时间极短,碰后损失
的机械能。已知P、Q两圆环的直径略大于导轨,磁场区域长度为
,P、Q两圆环周长均为
,P的质量
,电阻
,Q环质量
,带电量
,Q环在虚线MN右侧受到摩擦阻力
,圆环所在位置磁感应强度
,电场强度
,右侧的挡板到MN的距离为
。求:
(1)导体环P刚弹射入磁场的加速度;
(2)P环与Q环碰后是否能返回弹射器,若能求出返回弹射器的速度,若不能求P环停止时离MN有多远;
(3)Q环在电场中运动的路程。
【答案】(1),方向水平向左;(2)不能,
;(3)
【知识点】完全弹性碰撞1:动碰静、带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动、求导体棒运动过程中通过其截面的电量
该题有详细解析可以查阅
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