Question

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.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Ｖ_１和Ｖ_２；
（3）磁感应强度Ｂ的大小；
（4）电场强度Ｅ的大小和方向.

Answer 1

解：(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：mg=qBv₂(2)离开电场后，按动能定理，有：-μmg=0-mv²得：v₂=2 m/s(3)代入前式求得：B= T(4)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：(Eq-μmg)mv₁²-0进入电磁场后做匀速运动，故有：Eq=μ(qBv₁+mg)由以上两式得：