如图所示，空间存在着足够大的水平匀强磁场和竖直匀强电场（方向

问题问答题

如图所示，空间存在着足够大的水平匀强磁场和竖直匀强电场（方向未画出），匀强磁场的磁感应强度是B，一个带正电的质点M，带电量是q，质量是m，恰好处于静止状态．另一相同质点N，以速度v₀与质点M发生弹性正碰，碰撞过程中无电荷损失

求：（1）匀强电场的方向

（2）经多长时间两质点再次相碰

（3）以后两质点间的最大距离．

答案

（1）碰撞前，质点M静止于电场中，受到的电场力方向向上，则匀强电场方向向上．

（2）两个质点发生弹性碰撞，遵守动量守恒和机械能守恒，则有

mv₀=mv₁+mv₂

mv₀²=

mv₁²+

mv₂²

两个质点的质量相等，速度交换：v₁=0 v₂=v₀

则碰撞后，质点M做匀速圆周运动：由Bqv=m

得轨迹半径为 R=

mv0

周期为T=

2πR

2πm

所以经t=T=

2πm

时间两质点再次相碰．

（3）以后两质点间的最大距离等于圆周运动的直径d=2R=

2mv0

．

答：

（1）匀强电场的方向向上；

（2）经

2πm

时间两质点再次相碰．

（3）以后两质点间的最大距离是

2mv0

．