如图所示,PQ为一块长为L、水平固定放置的绝缘平板,整个空间存在着水平向左的匀强电场,板的右半部分存在着垂直于纸面向里的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的物体,从

◎ 题目

如图所示,PQ为一块长为L、水平固定放置的绝缘平板,整个空间存在着水平向左的匀强电场,板的右半部分存在着垂直于纸面向里的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的物体,从板左端P由静止开始做匀加速运动,进入磁场后恰好做匀速直线运动,碰到右端带控制开关K的挡板后被弹回,且电场立即被撤消,物体在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后又做匀减速运动,最后停在C点,已知PC=
L
4
,物体与板间动摩擦间数为μ,求:
(1)物体带何种电荷?
(2)物体与板碰撞前后的速度v1和v2
(3)电场强度E和磁感应强度B各多大?

◎ 答案

解(1)物体带负电;
(2)因碰前匀速,有:Qe=μ(qv1B+mg).
碰后先匀速有:qv2B=mg
再减速最后停止在C点,从P到进入磁场的过程中,由动能定理:qE
l
2
-μmg
l
2
=
1
2
m
v21

从出磁场到C点,由动能定理:-μmg
l
4
=0-
1
2
m
v22

解得:v1=

2μgl

v2=
1
2

2μgl

(3)由(2)式可知:E=
3μmg
q

B=
m

2μgl
qμl

答:(1)物体带负电荷;
(2)物体与板碰撞前后的速度v1和v2分别为v1=

2μgl
v2=
1
2
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