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)正，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g＝0.5C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.則：

(1)物體帶_________電；(正電還是負(fù)電)

(2)物體與擋板碰撞前后的速度v₁＝__________和v₂=__________；

(3)感強(qiáng)度B＝__________.

(4)場(chǎng)強(qiáng)度E＝__________，方向__________.

Answer 1

解：返回時(shí)，R→D無(wú)電場(chǎng)力，能做勻速運(yùn)動(dòng)，表明無(wú)摩擦力.

qv₂B向上，物體帶正電.受力如圖甲示

qv₂B＝mg

D→C，無(wú)磁場(chǎng)力，-μmg×0.25L＝1／2×m

P→D，加速，E向右

(qE-μmg)×1／2L＝1／2×mv₁₂

D→R，受力如圖乙示qE＝μ(mg+qv₁B)

解上式得qv₁B=2 N  qv₂B=1 N  qE＝1.2N

v₁＝5.66m／s  v₂＝2.83 m／s

B=0.71T  E=2.4V／m  方向向右