Question

如圖所示，PR是一塊長為L=4m的絕緣平板固定在水平地面上，整個空間有一個平行于PR的勻強電場E，在板的右半部分有一個垂直于紙面向里的勻強磁場B，一個質量為0.1kg，帶電量為0.5C的物體，從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力作用下向右做勻加速運動，進入磁場后恰能做勻速運動。當物體碰到板R端檔板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時在磁場中仍做勻速運動，離開磁場后做勻減速運動停在C點，PC=L/4，物體與平板間的動摩擦因數為μ=0.4，求：
       ①由題意分析判斷帶電物體的電性，電場強度的方向。
       ②電場強度E的大小和磁感應強度B的大小。（g取10m/s²）

Answer 1

①由電荷在磁場中作勻速運動可得，電荷帶負電， （3分）場強方向左。 （3分）②物體從A到B的過程中，由動能定理得，（3分）③物體從B到D的過程中，由受力平衡得，（3分）④碰后從D到B的過程中，由受力平衡得， （3分）⑤從B到C的過程中，由動能定理得，（3分） 解得，E=2.4N/C, B=T。（2分）