Question

（12分）如图所示，匀强电场场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。质量m=1kg的带正电小物体A，从M点沿粗糙、绝缘的竖直墙壁无初速下滑，它滑行h=0.8m到N点时脱离墙壁做曲线运动，在通过P点瞬时，A受力平衡，此时其速度与水平方向成θ=45°角，且P点与M点的高度差为H=1.6m，当地重力加速度g取10m/s²。求：

（1）A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做的功W_f；

（2）P点与M点的水平距离s。

 

Answer 1

【答案】

(1)W_f=－6J，(2) s=0.6m

【解析】

试题分析：

（1）设物体滑到N点时速度为v₁，由题意分析物体受力情况，物体在N点恰脱离墙面，有：

            ①

M→N过程，由动能定理有：

            ②

联解①②并代入数据得：

W_f=－6J，即克服摩擦力做功6J。             ③

（2）设物体运动到P点时速度为v₂，由题意和左手定则知物体在P点受力平衡，有：

            ④

               ⑤

N→P过程，由动能定理知：

            ⑥

联解④⑤⑥并代入数据得：

s=0.6m                ⑦

评分参考意见：本题满分12分，其中①②④⑤⑥式各2分，③⑦式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。

考点：带电物体在复合场中的运动和动能定理