Question

（9分）如圖所示,PQ是一固定在水平地面上足夠長(zhǎng)的絕緣平板（右側(cè)有擋板）,整個(gè)空間有平行于平板向左、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在板上C點(diǎn)的右側(cè)有一個(gè)垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的小物塊,從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始向右先做加速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體碰到右端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng),小物塊返回時(shí)在磁場(chǎng)中恰做勻速運(yùn)動(dòng).已知平板QC部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng),物塊與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ求:

（1）判斷物塊的電性；

（2）小物塊向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功；

（3）小物塊與右端擋板碰撞過(guò)程損失的機(jī)械能。

 

Answer 1

【答案】

（1）負(fù)電

（2）

（3）

【解析】（1）負(fù)電                                        -----------------2分

（2）設(shè)小物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為v1,由平衡條件有

                                                      ①

設(shè)小物塊在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為W,由動(dòng)能定理有

                                                         ②

由①②式解得                                             ③

                           ④

（3）設(shè)小物塊返回時(shí)在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2,與右端擋板碰撞過(guò)程損失的機(jī)械能為,則有

                                                                   ⑤

                                                          ⑥

由③⑤⑥式解得                      ⑦

①---⑦

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每個(gè)1分,共7分