Question

如图所示，在光滑的绝缘水平桌面上，有直径相同的两个金属小球a和b，质量分别为m_a=2m,m_b=m，b球带正电荷2q，静止在磁感应强度为B的匀强磁场中；不带电小球a以速度v₀进入磁场，与b球发生正碰，若碰后b球对桌面压力恰好为0，求a球对桌面的压力是多大?

Answer 1

N=(5/2)mg-Bqv₀

解析:

本题相关的物理知识有接触起电、动量守恒、洛伦兹力，受力平衡与受力分析，而最为关键的是碰撞过程，所有状态和过程都是以此为转折点，物理量的选择和确定亦是以此作为切入点和出发点；

碰后b球的电量为q、a球的电量也为q，设b球的速度为v_b，a球的速度为v_a；以b为研究对象则有Bqv_b=m_bg;可得v_b=mg/Bq;

    以碰撞过程为研究对象，有动量守恒，

    即m_av₀=m_av_a+m_bv_b,将已知量代入可得v_a=v₀-mg/(2Bq);本表达式中v_a已经包含在其中，分析a碰后的受力，则有N+Bqv_a=2mg，得N=(5/2)mg-Bqv₀；