Question

在豎直平面內(nèi)存在著互相垂直的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)。該場(chǎng)中有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣硬直板AC，與水平方向成角，如圖所示。質(zhì)量為m的帶電物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從板的A端由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)C端時(shí)物塊對(duì)板面恰無(wú)壓力，物塊與板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。在物塊離開(kāi)C端的同時(shí)撤去磁場(chǎng)，物塊離開(kāi)板后能運(yùn)動(dòng)到C端正下方高度差為的P點(diǎn)，過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度為，（重力加速度為g）求：

（1）物塊從C點(diǎn)到P點(diǎn)電勢(shì)能的改變量；

（2）物塊過(guò)C端時(shí)的速度大�。�

（3）在電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度比值為條件下，物塊從A到C過(guò)程中克服摩擦力做的功。

 

 

Answer 1

【答案】

(1)因?yàn)镃P與電場(chǎng)線(xiàn)垂直，即CP是等勢(shì)線(xiàn)，所以從C到P過(guò)程中電勢(shì)能的改變量為0�！�………………………………………………………（4分）

(2)小物塊從離開(kāi)C端到過(guò)P點(diǎn)過(guò)程，

由動(dòng)能定理：             ①…………（3分）

得：小物塊過(guò)C端時(shí)的瞬時(shí)速度大小為 …………（3分）

(3)由于離開(kāi)C端后，在電場(chǎng)力和重力的作用下能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，

所以粒子帶負(fù)電。………………………………………（2分）

小物塊剛到達(dá)C端時(shí)，依題意受力分析，

由于恰無(wú)壓力， 有    ②…（2分）

解得………………………………（2分）

由    得

設(shè)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C端過(guò)程中，克服摩擦力做功為，則由動(dòng)能定理有

            ③………………………（2分）

解得小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C端過(guò)程克服摩擦力做的功為

      ………………………………………（2分）

【解析】略