Question

如图所示，PR是固定在水平地面上的长L=0．64m的绝缘平板．挡板R固定在平板的右端．整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的宽度d=0．32m．一个质量m=5．0×10^﹣4kg、带电荷量q=5．0×10^﹣2C的可视为质点的物体，在电场力的作用下从板的P端由静止开始向右做匀加速运动，经D点进入磁场后恰能做匀速直线运动．当物体碰到挡板R后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场（不计撤去电场对磁场的影响），物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做减速运动，停在C点，．若物体与平板间的动摩擦因数μ=0．20，g取10m/s²．

（1）判断电场强度的方向及物体是带正电还是带负电．（无需说明理由）

（2）求磁感应强度B的大小．

（3）求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能．

Answer

（1）物体带负电，电场强度方向向左

（2）

（3）

【解析】

试题分析：（1）物体带负电，电场强度方向向左；

（2）设物体被挡板弹回后的速度为，离开磁场后，

由动能定理得：，解得：

物体返回后在磁场中无电场，仍做匀速运动，洛伦兹力与重力平衡，

则有

解得：；

（3）由于电荷由P运动到C做匀加速运动，可知电场力方向水平向右，且有：

进入电磁场后做匀速运动，则有

联立以上两式解得：

物体撞击挡板损失的机械能为：，解得：。

考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系、带电粒子在匀强磁场中的运动

【名师点睛】本题是物体在复合场中运动的问题，分析受力情况，来确定运动情况是关键。