题目

题型：0107 期末题难度：来源：

如图所示，PQ是一长为L=0.64m的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板K固定在平板的右端。整个空间有一个平行于PQ的匀强电场E，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度d=0.32m。一个质量m=0.50×10^-3 kg、带电荷量为q=5.0×10^-2 C的小物体（可视为质点），从板的P端由静止开始向右做匀加速运动，从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动。当物体碰到挡板K后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤去电场对原磁场的影响），物体返回时在磁场中仍作匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在C点，PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20，g取10m/s²。
（1）判断电场的方向及物体带正电还是带负电；
（2）求磁感应强度B的大小；
（3）求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能。

答案

解：（1）物体由静止开始向右做匀加速运动，证明电场力向右且大于摩擦力。进入磁场后做匀速直线运动，说明它受的摩擦力增大，证明它受的洛伦兹力方向向下。由左手定则判断，物体带负电。物体带负电而所受电场力向右，证明电场方向向左
（2）设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v₂，从离开磁场到停在C点的过程中，根据动能定理有
解得
物体在磁场中向左做匀速直线运动，
解得
（3）设从D点进入磁场时的速度为v₁，根据动能定理有：
物体从D到R做匀速直线运动，受力平衡：
解得
小物体撞击挡板损失的机械能为：
解得