如图所示,匀强电场的场强E=4 V/m,方向水平向左;匀强磁场的磁感

如图所示,匀强电场的场强E=4 V/m,方向水平向左;匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向垂直于纸面向里.一个质量m=1 g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,当它滑行0.8 m到N点时就离开壁做曲线运动.当A运动到P点时,恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45°角,点P与M的高度差H为1.5 m.试求:

(1)A沿壁下滑时摩擦力做的功;

(2)P与M的水平距离s等于多少?

答案

(1)6×10-3 J  (2)0.6 m


解析:

小物块在到N点的过程中受力如图所示.由题意知,到N点时,竖直壁对物块A的弹力为零,有Bqvn=qE.在此过程中,只有重力和摩擦力做功,由动能定理得:mgh1-WF=mvN2

由以上两式解得:WF=mgh1-=6×10-3 J

物块在P点瞬时受力平衡,受力如图所示.有:BqvP=G;qE=G,物块从M到P点过程,运用动能定理有:mgH-WF-qEs=mvP2-0,由以上式子得:s=0.6 m.

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