Question

【題目】如圖，以絕緣粗糙的豎直墻壁為y軸，水平的地面為x軸建立直角坐標(biāo)系，第二象限有同時(shí)存在的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿x軸正向，大小為E，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，大小為B. 現(xiàn)在從A點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電體，其能夠沿墻壁下滑，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)剛好離開(kāi)墻壁，帶電體質(zhì)量為m、電荷量為q，A、C兩點(diǎn)間距離為h，重力加速度為g.

（1）求帶電體運(yùn)動(dòng)到剛好離開(kāi)墻壁時(shí)速度大小v；

（2）求帶電體由靜止下滑到剛好離開(kāi)墻壁過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf；

（3）如果帶電體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)突然變?yōu)樨Q直向上且，電場(chǎng)的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響忽略不計(jì)，則帶電體運(yùn)動(dòng)到距離墻壁最遠(yuǎn)時(shí)（帶電體不能到達(dá)地面），距出發(fā)點(diǎn)A的距離。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）由題意知，根據(jù)左手定則可判斷，帶電體在下滑的過(guò)程中受水平向左的洛倫茲力，當(dāng)洛倫茲力等于電場(chǎng)力qE時(shí)帶電體離開(kāi)MN開(kāi)始做曲線運(yùn)動(dòng)，即

解得：

（2）從A到C根據(jù)動(dòng)能定理：

解得：

（3）電場(chǎng)突然變?yōu)樨Q直向上，

帶電體在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距離墻壁最遠(yuǎn)時(shí)，

帶電體在磁場(chǎng)中的半徑滿(mǎn)足：

AD距離為