Question

如圖所示，PR是一塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=4 m的絕緣平板固定在水平地面上，整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m=0．1 kg，帶電量為q=0．5 C的物體，從板的P端由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端的擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)，物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=L/4，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．4，取g=10m/s² ，求：

（1）判斷物體帶正電還是負(fù)電？

（2）物體與擋板碰撞前后的速度v₁和v₂

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

（4）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向

 

Answer 1

【答案】

（1）正電荷    （2） （3）B= T

           （4）E=4N/C，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右

【解析】25、（19分）（1）由于物體返回后在磁場(chǎng)中無(wú)電場(chǎng)，且仍做勻速運(yùn)動(dòng)，故知摩擦力為0，所以物體帶正電荷．                                         2分

且：mg=qBv₂………………………………………………………①  3分

（2）離開(kāi)磁場(chǎng)后，由動(dòng)能定理，有：-μmg=0-mv²…………………②  3分

由①式得：v₂=2 m/s                                       3分 

（3）代入前式①求得：B= T                                    2分

（4）由于電荷由P運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，且：（Eq-μmg）mv₁²-0……………………………………………③            2分

進(jìn)入電磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，故有：Eq=μ（qBv₁+mg）…………④   2分

由以上③④兩式得：                 2分