Question

（08年宜昌一中期末）(14分) 如圖所示，PR是一長為L＝0.64 m的絕緣平板，固定在水平地面上，擋板R固定在平板的右端。整個空間有一個平行于PR的勻強電場E，在板的右半部分有一垂直于紙面向里的勻強磁場，磁場的寬度d=0.32 m。一個質(zhì)量m＝0.50×10^－3kg、帶電荷量為q＝5.0×10^－2C的小物體，從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動，從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動。當物體碰到擋板R后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場（不計撤去電場對原磁場的影響），物體返回時在磁場中仍作勻速運動，離開磁場后做減速運動，停在C點，PC＝L／4。若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.20，g取10m／s²。
　　（1）判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電并說明理由；
　�。�2）求磁感應(yīng)強度B的大小；
　　（3）求物體與擋板碰撞前的速度大小。　　                             

      

Answer 1

（1）物體由靜止開始向右做勻加速運動，證明電場力向右且大于摩擦力。進入磁場后做勻速直線運動，說明它受的摩擦力增大，證明它受的洛侖茲力向下。由左手定則判斷，物體帶負電。(2分)
　　物體帶負電而所受電場力向右，證明電場方向向左。(2分)
　　（2）設(shè)物體被擋板彈回后做勻速直線運動速度為v₂，從離開磁場到C點停止的過程中，根據(jù)動能定理有
　　　　　　……………………………………(2分)

解得v₂=0.80 m/s………………………………………………(１分)
　　物體向左做勻速直線運動，受力平衡　 mg=qv₂B………………(１分)
　　解得　 B=0.125 T………………………………………………(１分)
　�。�3）設(shè)從D點進入磁場時的速度為v₁，根據(jù)動能定理有：
　　　　 　………………………………(2分)

　　物體從D到R做勻速直線運動受力平衡：qE=μ(mg+qv₁B) ………………(2分)

　　解得　 v₁=1.6 m/s………………………………………………(１分)