Question

【題目】如圖所示，PQ為一塊長(zhǎng)為L、水平固定放置的絕緣平板，整個(gè)空間存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，板的右半部分存在著垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體，從板左端P由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，碰到右端帶控制開(kāi)關(guān)K的擋板后被彈回，且電場(chǎng)立即被撤消，物體在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后又做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后停在C點(diǎn)，已知，物體與板間動(dòng)摩擦間數(shù)為，求：

物體帶何種電荷？

物體與板碰撞前后的速度和

電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大？

Answer 1

【答案】物體帶負(fù)電荷；，；，。

【解析】

帶電體由靜止勻加速進(jìn)入電場(chǎng)，可知物體所帶的電性。物體返回后在磁場(chǎng)中無(wú)電場(chǎng)，仍做勻速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力與重力平衡。離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，由動(dòng)能定理和平衡條件結(jié)合可求解和物體從P到C的過(guò)程做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理列式得到場(chǎng)強(qiáng)與速度速度，物體進(jìn)入電磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得到場(chǎng)強(qiáng)與速度的關(guān)系，聯(lián)立求得和場(chǎng)強(qiáng)。

物體帶負(fù)電；
因碰前勻速，有：。
碰后先勻速有：
再減速最后停止在C點(diǎn)，從P到進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理：
從出磁場(chǎng)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理：
解得： 由上式可知：