15.
如图所示,一垂直纸面向里的匀强磁场中有一水平绝缘杆,绝缘杆在外力的控制下只能保持水平状态向下运动,该磁场的磁感应强度
。杆上套有两个小球a、b(均可视为质点),a球光滑,b球与绝缘杆之间的动摩擦因数
。初始时刻两小球分别位于杆的两个三等分点位置,小球与杆均处于静止状态。两小球初始距离为
, a球的质量为
, b球的质量为
, a球带电量
, b球不带电。现让杆在外力的作用下从静止开始以
向下做匀加速直线运动,已知a、b两球发生弹性碰撞后,b球恰好运动到杆的最右端。小球和杆始终在磁场中,且碰撞过程中电荷量不发生转移,g取
。