高三物理解答题中等难度题
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如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板,固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端,整个空间由一个平行与PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度d=0.32m,一个质量m=,带电荷量q=的小物块,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从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(不计撤掉电场对原磁场的影响),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,PC=,若物体与平板间的动摩擦因数μ=0.20,取,求:
(1)判断电场的方向以及物体带正电还是带负电;
(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;
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如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,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个垂于纸面向里的匀强磁场B,磁场的宽度0.32m。一个质量m=0.50×10-3kg、带电荷量为q=5.0×10-2C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从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(不计撤掉电场对原磁场的影响,整个过程中小物体的电量保持不变),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4。若物体与平板间的动摩擦因数=0.20, g取10m/s2。
(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电;
(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。
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如图,绝缘平板S放在水平地面上,S与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。两足够大的平行金属板P、Q通过绝缘撑架相连,Q板固定在平板S上,P、Q间存在竖直向上的匀强电场,整个装置总质量M=0.48kg ,P、Q间距为d=1m,P板的中央有一小孔。给装置某一初速度,装置向右运动。现有一质量m=0.04kg、电量q=+1× 10-4C的小球,从离P板高h=1.25m处静止下落,恰好能进入孔内。小球进入电场时,装置的速度为v1=5m/s。小球进入电场后,恰能运动到Q板且不与Q板接触。忽略平行金属板外部的电场对小球运动的影响,不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)求匀强电场的场强大小E;
(2)求当小球第一次返回到P板时,装置的速度v2;
(3)小球第一次与P板碰撞时间极短,碰后速度大小不变,方向反向,碰后电量变为q’=-4 ×10-4C。求从小球进入电场到第二次到达Q板过程中,绝缘平板S与地面因为摩擦而产生的热量。(由于小球带电量很小,碰撞过程对P、Q上的电荷分布的影响可以忽略,可认为碰撞前后两金属板间的电场保持不变)
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