题目
P是一长度为L=0.64m的固定在水平地面上的绝缘平板,挡板R固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度为d=0.32m。一个质量m=0.50×10—3Kg、带电荷量q=5×10—2C的小物体(可视为质点),从板的左端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数=0.2,取g=10m/s2. (1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电; (2)求磁感应强度B的大小; (3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。
答案:(1)带负电 E的方向为水平向左(2)m/s(3) 解析:(1)设物体与挡板碰前的速度大小为,碰后的速度大小为 对物体:与挡板碰后做匀速运动,物体带负电 ① 2分 碰前,在电场中做匀速运动 ② 电场强度E的方向为水平向左 2分 (2)碰后,物体停在C点,由D到C的过程,由动能定理 ③ 3分 联立①③解出 T ④ 1分 m/s ⑤ 1分 (3)P到D的过程中,由动能定理 ⑥ 2分 联立②④⑥解出 m/s ⑦ 1分 碰撞过程中,损失的机械能J 2分