Question

【题目】一质量为2m的木块用不可伸长的轻质细绳悬挂于O点静止，质量为m、带电荷量+q的子弹沿虚线方向击中木块（设子弹的电荷量不变），同时在木块所在空间加足够大的水平方向的磁场和电场，如图所示，使木块和子弹（未射出木块）一起沿该虚线做直线运动，虚线与竖直方向夹角为45°，磁感应强度为B。绳子绷直时撤去磁场，此后木块和子弹恰能做圆周运动。求：

(1)电场强度的大小；

(2)子弹射入木块前速度的大小；

(3)轻质细绳的长度。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

（1）子弹和木块一起做匀速直线运动，所受电场力、洛伦兹力、重力的合力为0

①

②

（2）设子弹和木块一起运动的速度为v，子弹的速度为

③

子弹射入木块，动量守恒，④

联立③④解得⑤

（3）绳子在点绷直时，木块沿绳方向的速度很快变为0，木块以垂直绳方向的做圆周运动，⑥

运动至等效最高点时，子弹和木块的动能最小。设绳长为

恰能做圆周运动 ⑦

⑧

从到由动能定理得 ⑨

联立⑦⑧⑨解得绳长⑩