Question

【題目】如圖所示，PR是固定在水平地面上的長L=0．64m的絕緣平板．擋板R固定在平板的右端．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垂直于紙面向里的勻強磁場，磁場的寬度d=0．32m．一個質(zhì)量m=5．0×10﹣4kg、帶電荷量q=5．0×10﹣2C的可視為質(zhì)點的物體，在電場力的作用下從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動，經(jīng)D點進入磁場后恰能做勻速直線運動．當物體碰到擋板R后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場（不計撤去電場對磁場的影響），物體返回時在磁場中仍做勻速運動，離開磁場后做減速運動，停在C點，．若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0．20，g取10m/s2．

（1）判斷電場強度的方向及物體是帶正電還是帶負電．（無需說明理由）

（2）求磁感應(yīng)強度B的大小．

（3）求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能．

Answer 1

【答案】（1）物體帶負電，電場強度方向向左

（2）

（3）

【解析】

試題分析：（1）物體帶負電，電場強度方向向左；

（2）設(shè)物體被擋板彈回后的速度為，離開磁場后，

由動能定理得：，解得：

物體返回后在磁場中無電場，仍做勻速運動，洛倫茲力與重力平衡，

則有

解得：；

（3）由于電荷由P運動到C做勻加速運動，可知電場力方向水平向右，且有：

進入電磁場后做勻速運動，則有

聯(lián)立以上兩式解得：

物體撞擊擋板損失的機械能為：，解得：。