24. 如图,竖直面内一倾斜轨道与一水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接。绝缘的水平轨道分为三个区间:
区间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为
的匀强磁场;
区间长为
,当物块经过时会吸附负电荷(物块的质量和速度不受影响),单位时间吸附的电荷量为
;足够长的
区间存在方向水平向右、场强为
的匀强电场。整条轨道中,
区间粗糙,其余光滑。质量为
的小物块(视为质点)从斜轨道上高为
的
处由静止释放,第一次恰能返回到斜面上高为
的
点。已知
(
为重力加速度),物块上的电荷在斜轨道上运动时会被完全导走,忽略空气阻力。求小物块
(1)第一次往返过程中克服摩擦力所做的功;
(2)第一次返回刚进入
区间时,所受洛伦兹力的大小和方向;
(3)第一次与最后一次在
区间运动的时间差。