如圖,ABD為豎直平面內的光滑絕緣軌道,其中AB段是水平的,BD段為半徑R=0.2m的半圓,兩段軌道相切于B點,整個軌道處在豎直向下的勻強電場中,場強大小E=5.0×10
3V/m.一不帶電的絕緣小球甲,以速度v
0沿水平軌道向右運動,與靜止在B點帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞. 已知甲、乙兩球的質量均為m=1.0×10
-2kg,乙所帶電荷量q=2.0×10
-5C,g取10m/s
2.(水平軌道足夠長,甲、乙兩球可視為質點,整個運動過程無電荷轉移)
(1)甲乙兩球碰撞后,乙恰能通過軌道的最高點D,求乙在軌道上的首次落點到B點的距離x的大;
(2)在滿足(1)的條件下,求甲的速度v
0的大。
(3)若甲仍以速度v
0向右運動,增大甲的質量,保持乙的質量不變,求乙在軌道上的首次落點到B點的距離的最大值x
m的大小.