问题 问答题

如图所示,质量为m、带电量为q大小不计的金属滑块A,以某一初速度沿水平放置的木板进入正交的电场和磁场空间,匀强磁场的方向垂直于纸面向外,匀强电场的方向是水平的且平行于板面。滑块与木板间动摩擦因数是μ。滑块由M点匀速运动到N点,与提供电场的电路的控制开关S相撞,电场立即消失,滑块反向弹回,并匀速返回到M点。已知滑块的带电量始终不变,与开关碰后滑块的动能是原来的1/4,MN的长度为L,滑块往返所用的总时间为t,碰撞的时间不计。试求:

(1)磁感强度B的大小;

(2)整个过程中克服摩擦力所做的功。

答案

(1)        (2)3μmgL

 

(1)由题意可知

滑块由M匀速滑向N的过程中,竖直方向受重力mg,竖直向F的磁力=Bq

木板的弹力,水平向左的摩擦力⑩水平向右的电场力F=Eq水平合力为零,∴F=竖直合力为零,∴=mg+

联立⑧-(13)解得E=3μmg/q在整个过程中克眼摩擦力所做的功为=L=3μmgL

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