如圖所示,PQ是一固定在水平地面上足夠長的絕緣平板(右側(cè)有擋板),整個空間有平行于平板向左、場強為E的勻強電場,在板上C點的右側(cè)有一個垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.一個質(zhì)量為m,電荷量為q的小物塊,從C點由靜止開始向右先做加速運動再做勻速運動.當(dāng)物體碰到右端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場,小物塊返回時在磁場中恰做勻速運動.已知平板QC部分的長度為L,物塊與平板間的動摩擦因數(shù)為μ求:
(1)判斷物塊的電性;
(2)小物塊向右運動過程中克服摩擦力做的功;
(3)小物塊與右端擋板碰撞過程損失的機械能。
(1)負(fù)電
(2)
(3)
(1)負(fù)電 -----------------2分
(2)設(shè)小物塊向右勻速運動時的速度大小為v1,由平衡條件有
①
設(shè)小物塊在向右運動過程中克服摩擦力做的功為W,由動能定理有
②
由①②式解得 ③
④
(3)設(shè)小物塊返回時在磁場中勻速運動的速度大小為v2,與右端擋板碰撞過程損失的機械能為,則有
⑤
⑥
由③⑤⑥式解得 ⑦
①---⑦
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