Question

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。

Answer 1

（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     1分

     碰前，在电场中做匀速运动            ②      1分

              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         2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         Ks5u

      联立②④⑥解出   m/s            ⑦            2分

    碰撞过程中，损失的机械能J   2分