如圖所示，帶正電的小物塊靜止在粗糙絕緣的水平面上，小物塊的比荷為k，與水平面的動摩擦因數為μ．在物塊右側距物塊...

問題詳情：

如圖所示，帶正電的小物塊靜止在粗糙絕緣的水平面上，小物塊的比荷為k，與水平面的動摩擦因數為μ．在物塊右側距物塊L處有一範圍足夠大的磁場和電場疊加區，場區內存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，已知勻強電場的方向豎直向上，場強大小恰等於當地重力加速度的，勻強磁場方向垂直紙面向裏，磁感應強度為B．現給物塊一水平向右的初速度，使其沿水平面向右運動進入右側場區．當物塊從場區飛出後恰好落到出發點．設運動過程中物塊帶電荷量保持不變，重力加速度為g．求：

（1）物塊剛進入場區時的速度和剛離開場區時距水平面的高度h；

物塊開始運動時的速度．

【回答】

解：滑塊進入磁場前做勻減速直線運動，根據動能定理，有：

﹣μmgL=…①

進入複合場後，電場力為：

F=qE

其中：

E=

故F=mg

電場力與重力平衡，洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動，有：

h=2R=2×=…②

離開復合場後做平拋運動，根據平拋運動的分位移公式，有：

h=…③

L=vt…④

聯立①②③④解得：

v0=

v=

h=

答：（1）物塊剛進入場區時的速度為，剛離開場區時距水平面的高度h為；

物塊開始運動時的速度為．

知識點：安培力與洛倫茲力單元測試

題型：計算題