由①②③式得
由于v是实数,必须满足
由此得
B≥
可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为
此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为
由⑦⑧式得
25.(20分)
解法一:设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动,到达斜面底端时速度为v。
由功能关系得
以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量
设碰撞后小物块所能达到的最大高度为h’,则
同理,有
式中,v’为小物块再次到达斜面底端时的速度,I’为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由①②③④⑤式得
式中
由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为
总冲量为
由
得
代入数据得
解法二:设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动,小物块受到重力,斜面对它的摩擦力和支持力,小物块向下运动的加速度为a,依牛顿第二定律得
设小物块与挡板碰撞前的速度为v,则
以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量为
由①②③式得