(2008•青岛二模)如图所示,PQ是一固定在水平地面上足够长的绝缘平板(右侧有挡板),整个空间有平行于平板向左、场强为

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  • 解题思路:(1)根据受力分析,结合平衡条件与动能定理,即可求解;

    (2)根据小物块返回时在磁场中匀速运动,则有洛伦兹力等于重力,从而求出速度,进而确定碰撞过程中损失的机械能;

    (3)根据能量守恒定律,结合摩擦力做功,即可求解.

    (1)设小物块向右匀速运动时的速度大小为v1,由平衡条件有

    qE-μ(mg+qv1B)=0①

    设小物块在向右运动过程中克服摩擦力做的功为W,由动能定理有

    qEL−W=

    1

    2m

    v21②

    由①②式解得 v1=

    qE−μmg

    μqB③

    W=qEL−

    m(qE−μmg)2

    2μ2q2B2④

    (2)设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v2,与右端挡板碰撞过程损失的机械能为△E,则有

    qv2B-mg=0⑤

    △E=

    1

    2m

    v21−

    1

    2m

    v22⑥

    由③⑤⑥式解得 △E=

    m(qE−μmg)2−μ2m3g2

    2μ2q2B2⑦

    (3)设最终小物块停止的位置在板上C点左侧x距离处,由能量守恒定律有

    [1/2m

    v22=μmgx⑧

    由⑤⑧式解得x=

    m2g

    2μq2B2]

    答:(1)小物块向右运动过程中克服摩擦力做的功W=qEL−

    m(qE−μmg)2

    2μ2q2B2;

    (2)小物块与右端挡板碰撞过程损失的机械能 △E=

    m(qE−μmg)2−μ2m3g2

    2μ2q2B2;

    (3)最终小物块停在绝缘平板上的位置x=

    m2g

    2μq2B2.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 考查如何根据运动来确定受力,掌握左手定则,理解动能定理与能量守恒定律,注意做功的正负值.