Question

【題目】質(zhì)量為m的金屬滑塊，帶電荷量＋q，以某一初速度沿水平放置的絕緣板進(jìn)入電磁場(chǎng)空間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平(且與地板平行)，滑塊與絕緣地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。已知滑塊自A點(diǎn)沿絕緣板勻速直線運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)與電路開(kāi)關(guān)相撞，使形成電場(chǎng)的電路斷開(kāi)，電場(chǎng)立即消失，磁場(chǎng)依然存在。設(shè)碰撞時(shí)滑塊無(wú)電荷量損失，而動(dòng)能變?yōu)榕銮暗?/span>。滑塊碰撞后，做勻速直線運(yùn)動(dòng)返回A點(diǎn)，往返總時(shí)間為T，AB長(zhǎng)為L，求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小及方向；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

(3)全過(guò)程摩擦力做的功。

Answer 1

【答案】(1) E的方向必水平向右 (2) (3)－3μmgL

【解析】

(1)滑塊速度向右，根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)條件

Eq＝μ(mg＋qv1B)

可知E的方向必水平向右。

由返回速度向左時(shí)仍勻速運(yùn)動(dòng)可知

qv2B＝mg

而題中有

聯(lián)立得知

v1＝2v2

即

qv1B＝2mg

所以

(2)由往返總時(shí)間為

可得

(3)返回時(shí)不受摩擦力，所以全過(guò)程摩擦力做功為

W＝－FfL＝－μ(mg＋qv1B)L＝－3μmgL。