Question

（20分）如圖所示，PR是一長為L=0.64m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=0.32m.一個質量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μ=0.20，g取10m/s².

    ⑴判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電；

⑵求磁感應強度B的大小；

⑶求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能.

Answer 1

（20分）解:(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方向向下.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)設物體被擋板彈回后做勻速直線運動的速度為v₂，從離開磁場到停在C點的過程中，根據動能定理有

         …………………………2分

    …………………………1分

    ………………2分

    …………………………1分

    （3）設從D點進入磁場時的速度為v₁，根據動能定理有：

         …………………………2分

    ………………2分

    …………………………1分

    ……………………2分

    …………………………1分