Question

如圖所示，一長(zhǎng)為l、質(zhì)量為M的絕緣板靜止在光滑水平面上，板的中點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，它帶有電荷量為q的正電荷。在絕緣板右側(cè)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度也為l。在水平恒力F的作用下絕緣板與物塊一起向右運(yùn)動(dòng)。物塊進(jìn)入磁場(chǎng)前與絕緣板相對(duì)靜止，進(jìn)入后與絕緣板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的右邊界時(shí)，恰好位于絕緣板的左端，此時(shí)物塊與板間的摩擦力剛好減為零，已知物塊經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間為t。求：

（1）物塊進(jìn)入磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度大�。�

（2）物塊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度大��；

（3）絕緣板完全穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。

 

Answer 1

（1）       （2）mg/Bq（3）

   

解析:

（1）  M和m在恒力F作用下一起向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊進(jìn)入磁場(chǎng)左邊界時(shí)的速度為v₁，由動(dòng)能定理得

       （6分）

（2）已知物塊到達(dá)磁場(chǎng)右邊界時(shí)摩擦力恰好減為零，設(shè)物塊穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v₂

           

（3）設(shè)絕緣板完全穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為V，此過(guò)程中摩擦力的沖量大小為I_f由動(dòng)量定理得

      （4分）

       （4分）