题目内容

【题目】如图所示,某一质量为m的金属滑块,带电量大小为q,以某一速度沿水平放置的木板进入电磁场空间,匀强磁场的方向垂直纸面向外,电场方向水平向右,滑块与木板之间的摩擦系数为。已知滑块由P点沿木板做匀速直线运动到Q点与开关碰撞,将Q点的开关撞开,使电场消失,只保留磁场,离开开关时滑块的动能变为原来的1/4,并匀速返回P处,设往复运动的总时为T,P、Q间距离为L,碰撞时间不计。求:

(1)磁感应强度B的大小;

(2)整个过程中克服摩擦力所做的功;

(3)匀强电场E的大小。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)设开始时的速度为v0,则滑块从P—Q—P的过程,有

解得

对滑块从Q—P的过程,进行受力分析知:

解得

(2)经分析,只有从P—Q的过程,滑块受摩擦力。对滑块从P—Q的过程进行受力分析知:

摩擦力做功:W=fL=3μmgL

(3)因物体做匀速运动,故qE=f

解得

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