整个装置图如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一竖直的表面光滑的挡板,ABCD为挡板与水平面的交线,其中ABC为直线,CD为半径R=4.0 m的圆弧,C点为AC直线与CD圆弧的切点.整个装置置于真空中两有界的与水平面平行的匀强电场中,MN为两电场的分界面与水平面的交线,且MN垂直于AB,在MN的左侧有一沿AB方向场强大小为E1=5.0×105 V/m的匀强电场,在MN的右侧有一沿MN方向场强大小为E2=1.0×107 V/m的匀强电场.质量m2=4.0×10-2 kg的不带电金属小球静置于C点,电量为q=+2.0×10-6 C、质量为m1=1.0×10-2 kg的小球Q自A点静止释放(P、Q两金属球的大小完全相同).已知AB=0.5 m,BC=1.20 m,cos10°=0.985,=π,简谐振动的周期公式为T=2π,式中m为振子的质量,k是回复力与位移大小的比值且为常数.试求P、Q两球在距A点多远处第二次相碰(不计碰撞时机械能损失和电荷间的相互作用力,结果取三位有效数字).
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(22分)整个装置图如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一竖直的表面光滑的挡板,ABCD为挡板与水平面的交线,其中ABC为直线,CD为半径R=4.0 m的圆弧,C点为AC直线与CD圆弧的切点。整个装置置于真空中两有界的与水平面平行的匀强电场中,MN为两电场的分界面与水平面的交线,且MN垂直于AB,在MN的左侧有一沿AB方向场强大小为E1=5.0×10 5 V/m的匀强电场,在MN的右侧有一沿MN方向场强大小为E2=1.0×107 V/m的匀强电场。质量m2=4.0×10-2 kg的不带电金属小球静置于C点,电量为q=+2.0×10-6 C、质量为m1=1.0×10-2 kg的小球Q自A点静止释放(P、Q两金属球的大小完全相同)。已知AB=0.5 m,BC=1.20 m,cos10°=0.985,=π,简谐振动的周期公式为T=2π,式中m为振子的质量,k是回复力与位移大小的比值且为常数。试求P、Q两球在距A点多远处第二次相碰(不计碰撞时机械能损失和电荷间的相互作用力,结果取三位有效数字)。
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