题目内容

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。

（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

练习册系列答案
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（1）如图所示，质量为20g的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10cm的木板，射穿后的速度是100m/s．子弹在射穿木板的过程中所受的平均阻力是
8000
8000
N．
（2）把质量m=4kg的物体，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，前2s内重力的平均功率是
400
400
W．（g取10m/s2）
（3）列车以恒定功率在水平公路上行驶，当它的速度为4m/s时，加速度为0.6m/s2；当它的速度为6m/s，加速度为0.3m/s2，列车行驶中所受阻力恒定，列车的最大速度为
12
12
m/s．
（4）如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为L、劲度系数为k的轻质弹簧．现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若P端上移的距离为H，则物体重力势能的增加量为
mg（H-
mg
k
）
mg（H-
mg
k
）
．

P是一长度为L＝0.64 m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＝0.32 m．一个质量m＝0.50×10－3 Kg、带电荷量q＝5×10－2 C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μ＝0.2，取g＝10 m/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．

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。

如图所示，在坐标系xOy中，第一象限除外的其它象限都充满匀强磁场Ⅰ，磁感应强度都为B 1= 0.12T，方向垂直纸面向内．P是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离l = 0.40m．一比荷C/kg的带正电粒子从P点开始进入匀强磁场中运动，初速度m/s，方向与y轴正方向成夹角θ= 53°并与磁场方向垂直．不计粒子的重力作用．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R．

（2）在第一象限中与x轴平行的虚线上方的区域内充满沿x轴负方向的匀强电场（如图a所示），粒子在磁场中运动一段时间后进入第一象限，最后恰好从P点沿初速度的方向再次射入磁场．求匀强电场的电场强度E和电场边界（虚线）与x轴之间的距离d．

（3）如果撤去电场，在第一象限加另一匀强磁场Ⅱ，磁场方向垂直于xoy平面．在第（2）问虚线位置放置一块长度为L=0.25m的平板，平板的左边缘与y轴对齐（如图b所示）．带电粒子仍从P点开始运动，欲使带电粒子第一次进入第一象限运动时不打到板上，求磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小和方向应满足什么条件？

 

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