Question

如圖4所示，PR是一塊長(zhǎng)L的絕緣平板，整個(gè)空間有一平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的物體，從板的P端由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板R端擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)，物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求：

⑴ 物體與擋板碰撞前后的速度V₁和V_??2；

⑵ 磁感強(qiáng)度B的大��；

⑶ 電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向。

Answer 1

⑴

⑵

⑶  

解析:

物體碰擋板后在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，可判斷物體帶的是正電荷，電場(chǎng)方向向右。

⑴ 物體進(jìn)入磁場(chǎng)前，在水平方向上受到電場(chǎng)力和摩擦力的作用，由靜止勻加速至V₁。

…………………①

物體進(jìn)入磁場(chǎng)后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與摩擦力相等

…………………②

在碰撞的瞬間，電場(chǎng)撤去，此后物體仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為V₂，不再受摩擦力，在豎直方向上磁場(chǎng)力與重力平衡。

…………………③

離開(kāi)磁場(chǎng)后，物體在摩擦力的作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

…………………④

由④式可得：

代入③式可得：…………………⑤

解以上各方程可得：

⑵ 由③式得：

⑶ 由②式可得：