11. 如图,在竖直面内有一固定绝缘轨道
,其中
为粗糙的水平轨道,与半径为
R的光滑圆弧轨道
相切于
C点,直径
与竖直半径
夹角
。质量未知、电荷量为
q的带正电小球静止于
C处。现将一质量为
m的不带电物块静置在A处,在水平向右的恒定推力
F作用下,物块从
A处由静止开始向右运动,经时间
到达
B处,之后立即改变推力的大小,使推力的功率恒定,又经时间
,撤去推力,物块恰与小球发生弹性正碰(碰撞时间极短),碰后瞬间,在过
P点竖直线的右侧加上一沿
方向的匀强电场(图中未画出),小球沿圆弧轨道运动到
Q点时速率最大并恰好通过
P点,落到水平轨道上的
S处。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小为
g,
,推力的恒定功率为
,物块与小球碰前瞬间的速度大小为
,取
。求:
(1)物块第一次到达
B点时的速度大小
以及
两点间的距离
x;
(2)小球过
P点时的速度大小
v以及
两点间的距离
L;
(3)小球的质量。