如图所示,RP是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上,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外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1kg,带电量
◎ 题目
如图所示,RP是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上,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外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1kg,带电量为q=0.5C的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动.当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在 碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做 匀减速运动停在C点,PC=
(1)物体带正电还是负电? (2)物体与挡板E撞前后的速度v1和v2; (3)磁感应强度B的大小; (4)电场强度E的大小和方向. |
◎ 答案
(1)由题,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,洛伦兹力方向向上,则知物体带正电. (2)物体返回后在磁场中无电场,仍做匀速运动,洛伦兹力与重力平衡,则有 mg=qBv2…① 离开磁场后,由动能定理得:-μmg
解得,v2=2
(3)代入①得,B=
(4)由于电荷由P运动到C做匀加速运动,可知电场方向水平向右,且有 (Eq-μmg)
进入电磁场后做匀速运动,则有 qE=μ(qBv1+mg)…④ 联立③④解得,v1=4
答: (1)物体带正电. (2)物体与挡板碰撞撞前后的速度v1和v2分别为4
(3)磁感应强度B的大小是 |