Question

（9分）如圖所示,PQ是一固定在水平地面上足夠長的絕緣平板（右側有擋板）,整個空間有平行于平板向左、場強為E的勻強電場,在板上C點的右側有一個垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場.一個質量為m,電荷量為q的小物塊,從C點由靜止開始向右先做加速運動再做勻速運動.當物體碰到右端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場,小物塊返回時在磁場中恰做勻速運動.已知平板QC部分的長度為L,物塊與平板間的動摩擦因數為μ求:

（1）判斷物塊的電性；

（2）小物塊向右運動過程中克服摩擦力做的功；

（3）小物塊與右端擋板碰撞過程損失的機械能。

 

Answer 1

（1）負電

（2）

（3）

解析:（1）負電                                       -----------------2分

（2）設小物塊向右勻速運動時的速度大小為v1,由平衡條件有

                                                      ①

設小物塊在向右運動過程中克服摩擦力做的功為W,由動能定理有

                                                         ②

由①②式解得                                             ③

                           ④

（3）設小物塊返回時在磁場中勻速運動的速度大小為v2,與右端擋板碰撞過程損失的機械能為,則有

                                                                   ⑤

                                                          ⑥

由③⑤⑥式解得                      ⑦

①---⑦

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