在光滑絕緣的水平臺(tái)面上,存在平行于水平面向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E。水平臺(tái)面上放置兩個(gè)靜止的小球A和B(均可看作質(zhì)點(diǎn)),兩小球質(zhì)量均為m,A球帶電荷量為+Q,B球不帶電,A、B連線與電場(chǎng)線平行。開(kāi)始時(shí)兩球相距L,在電場(chǎng)力作用下,A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(此時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn),即t=0),后與B球發(fā)生對(duì)心碰撞,碰撞過(guò)程中A、B兩球總動(dòng)能無(wú)損失且速度互換。設(shè)在各次碰撞過(guò)程中,A、B兩球間無(wú)電量轉(zhuǎn)移,且不考慮兩球碰撞時(shí)間及兩球間的萬(wàn)有引力。
(1)第一次碰撞結(jié)束瞬間A、B兩球的速度各為多大?
(2)分別在甲、乙坐標(biāo)系中,用實(shí)線作出A、B兩球從計(jì)時(shí)零點(diǎn)到即將發(fā)生第三次碰撞這段過(guò)程中的v-t圖像。要求寫(xiě)出必要的演算推理過(guò)程。
(3)從計(jì)時(shí)零點(diǎn)到即將發(fā)生第三次碰撞這段過(guò)程中電場(chǎng)力共做了多少功?
(4)兩球從第N次碰撞到第N+1次碰撞時(shí)間內(nèi)A球所通過(guò)的路程
(5)若要求A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)桌面始終無(wú)壓力且剛好不離開(kāi)水平桌面(v=0時(shí)刻除外),可以在水平面內(nèi)加一與電場(chǎng)正交的磁場(chǎng)。請(qǐng)寫(xiě)出A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第三次與B碰撞前這段時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)
與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系!。ú豢紤]相對(duì)論效應(yīng))