Question

在竖直平面内存在着互相垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场。该场中有一长为L的绝缘硬直板AC，与水平方向成角，如图所示。质量为m的带电物块（可视为质点），从板的A端由静止开始下滑，到达C端时物块对板面恰无压力，物块与板之间的动摩擦因数为。在物块离开C端的同时撤去磁场，物块离开板后能运动到C端正下方高度差为的P点，过P点时的速度为，（重力加速度为g）求：

（1）物块从C点到P点电势能的改变量；

（2）物块过C端时的速度大小；

（3）在电场强度与磁感应强度比值为条件下，物块从A到C过程中克服摩擦力做的功。

 

 

Answer 1

【答案】

(1)因为CP与电场线垂直，即CP是等势线，所以从C到P过程中电势能的改变量为0。…………………………………………………………（4分）

(2)小物块从离开C端到过P点过程，

由动能定理：             ①…………（3分）

得：小物块过C端时的瞬时速度大小为 …………（3分）

(3)由于离开C端后，在电场力和重力的作用下能运动到P点，

所以粒子带负电。………………………………………（2分）

小物块刚到达C端时，依题意受力分析，

由于恰无压力， 有    ②…（2分）

解得………………………………（2分）

由    得

设小物块从A点运动到C端过程中，克服摩擦力做功为，则由动能定理有

            ③………………………（2分）

解得小物块从A点运动到C端过程克服摩擦力做的功为

      ………………………………………（2分）

【解析】略