Question

如圖所示，PR是一塊長為L＝4 m的絕緣平板固定在水平地面上，整個空間有一個平行于PR的勻強電場正，在板的右半部分有一個垂直于紙面向外的勻強磁場B，一個質量為m=0.1 kg，帶電量為g＝0.5C的物體，從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的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端擋板后被彈回，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.則：

(1)物體帶_________電；(正電還是負電)

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

(3)感強度B＝__________.

(4)場強度E＝__________，方向__________.

Answer 1

解：返回時，R→D無電場力，能做勻速運動，表明無摩擦力.

qv₂B向上，物體帶正電.受力如圖甲示

qv₂B＝mg

D→C，無磁場力，-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