问题 问答题

一质量为m的小滑块带正电,电荷量为q,与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ.空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为E.小滑块从C点由静止释放沿直线向D点运动,C、D两点间的距离为S,滑块的带电量不变,重力加速度g.

(1)求滑块运动到D点时的速度大小v;

(2)在该空间再加一垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为B,若滑块从C点由静止释放,运动到D点时恰好离开水平面,求离开水平面时的速度大小υ1和此过程中摩擦力对滑块所做的功W.

答案

(1)从C到D过程中,由动能定理得:

qES-μmgS=

1
2
mv2-0,

解得:v=

2(qES-μmgS)
m

(2)当洛伦兹力等于滑块重力时,滑块开始离开水平面,

由平衡条件得,qBv1=mg,解得v1=

mg
qB

从C到D过程中,由动能定理得:qES+W=

1
2
mv12-0,

解得:W=

m3g2
2q2B2
-qES;

答:(1)求滑块运动到D点时的速度大小为

2(qES-μmgS)
m

(2)滑块离开水平面时的速度大小为

mg
qB

此过程中摩擦力对滑块所做的功

m3g2
2q2B2
-qES.

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