题目内容

如图所示,AB为一水平放置的绝缘平板,虚线L右边存在着垂直纸面向里的匀强磁场B.从t=0时刻起再在虚线L右边加一水平向左的电场,电场强度E随时间t的变化规律是
E=Kt.平板上有一质量为m、带电量为q的物体.物体与平板的动摩擦因素为μ.某时刻以速度u从虚线左边进入磁场,进入磁场后正好作匀加速运动.(不考虑电场变化对磁场的影响)
(1)物体带何种电荷?
(2)物体运动的加速度a是多大?
(3)物体刚进入磁场时电场强度是多大?
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(1)由于粒子做匀加速直线运动,虽然电场力增大,但由于速度的增加,使摩擦力增大,则电场力与摩擦力的合力却不变,故物体带负电荷;       
(2)刚进入磁场瞬间,由牛顿第二定律得:
F=qkt-μ(mg+Bqv)=ma                ①
进入磁场△t瞬间,由牛顿第二定律得:
F′=qk(t+△t)-μmg-μ Bq(v+a△t)=ma   ②
解①②得:a=
k
μB
                             ③
(3)③式代入①式得:t=
m
μqB
+
μmg
qk
+
μBv
k
               ④
E=kt=
km
μqB
+
μmg
q
+μBv
 ⑤
答:(1)物体带负电荷;
(2)物体运动的加速度a是
k
μB

(3)物体刚进入磁场时电场强度是
km
μqB
+
μmg
q
+μBv
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