题目内容


如图所示,PR是一块长为L=4 m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=0.1 kg,带电量为q=0.5 C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=L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2 ,求:

(1)判断物体带电性质,正电荷还是负电荷?

(2)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2

(3)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小和方向


 (1)物体带正电荷

(2),

(3),

【解析】本题考察的是带电体在匀强电场和匀强磁场中的运动问题。

(1)由于物体返回后在磁场中无电场,且仍做匀速运动,故知摩擦力为0,所以物体带正电荷.且:……………………………①

(2)离开电场后,按动能定理,有:………………………………②

由①式得:

代入前式①求得:

由于电荷由P运动到C点做匀加速运动,可知电场强度方向水平向右,且:

……………………………………………③

进入电磁场后做匀速运动,故有:……………………………④

由以上③④两式得:

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