1、如图12所示,PR是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上,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直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1kg,带电量为q=0.5C的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动
当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2,求:(1)判断物体带电性质,正电荷还是负电荷
(2)物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2(3)磁感应强度B的大小(4)电场强度E的大小和方向解:(1)由于物体返回后在磁场中无电场,且仍做匀速运动,故知摩擦力为0,所以物体带正电荷.且:mg=qBv2①(2)离开电场后,按动能定理,有:-μmg=0-mv2②由①式得:v2=2m/s(3)代入前式①求得:B=T(4)由于电荷由P运动到C点做匀加速运动,可知电场强度方向水平向右,且:(Eq-μmg)mv12-0③进入电磁场后做匀速运动,故有:Eq=μ(qBv1+mg)④由以上③④两式得:2、如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m的木板C,质量mc=5kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA=1kg,mB=4kg,开始时三物都静止.在A、B间有少量塑胶炸药,爆炸后A以速度6m/s水平向左运动,A、B中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后,C的速度是多大
(2)到A、B都与挡板碰撞为止,C的位移为多少
解:(1)A、B、C系统所受合外力为零,故系统动量守恒,且总动量为零,故两物块与挡板碰撞后,C的速度为零,即(2)炸药爆炸时有解得又当sA=1m时sB=0
25m,即当A、C相撞时B与C右板相距A