您的位置: 首页  >  作业答案  >  物理  >  如图所示，PR是一长为L=0.64m的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板R固定在平板的右端．整个空间有一个平行于PR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=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的小物体，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R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=L4．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．

如图所示，PR是一长为L=0.64m的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板R固定在平板的右端．整个空间有一个平行于PR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=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的小物体，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R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=L4．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．

分类: 作业答案 • 2022-06-13 10:14:23
问题描述：

如图所示，PR是一长为L=0.64m的绝缘平板，固定在水平地面上，挡板R固定在平板的右端．整个空间有一个平行于PR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=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的小物体，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R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

（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，说明它所受摩擦力增大，且所受洛伦兹力方向向下．由左手定则可判断物体带负电物体带负电而所受电场力向右，说明电场方向向左．
（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：
-μmg•

L
4
=0-
1
2
m
v
2
2

得：v2=0.8m/s
物体在磁场中向左做匀速直线运动，其受力平衡，则有：
mg=Bqv2
解得：B=0.125T．
（3）设从D点进入磁场时的速度为v1，据动能定理有：
qE•
L
2
-μmg•
L
2
=
1
2
m
v
2
1

物体从D到R做匀速直线运动，其受力平衡有：
qE=μ（mg十qv1B）
解得：v1=l.6 m/s，
故小物体撞击挡板损失的机械能为：△E=
1
2
m
v
2
1
-
1
2
m
v
2
2

代入数据得：△E=4.8×10-4J
答：（1）电场的方向向左，物体带负电；
（2）磁感应强度B的大小是0.125T；
（3）物体与挡板碰撞过程中损失的机械能是4.8×10-4J．
答案解析：（1）由物体的运动状态可知粒子受到的电场力方向，由洛仑兹力可判断粒子的电性，则可得出电场方向；
（2）由动能定理可求得物体被弹回时的速度，由磁场中的受力平衡可求得磁感应强度；
（3）由动能定理及受力平衡关系联立可求得粒子进入磁场时的速度，由功能关系可求得损失的机械能．
考试点：A:带电粒子在混合场中的运动 B:机械能守恒定律
知识点：本题综合电场及磁场必质，要注意电场力做功取决于电势差而洛仑兹力不做功，故应用功能关系解决一般的运动较为简单．

相关推荐