Question

（12分）如圖所示，勻強電場場強E=4V/m，方向水平向左，勻強磁場的磁感應強度B=2T，方向垂直紙面向里。質量m=1kg的帶正電小物體A，從M點沿粗糙、絕緣的豎直墻壁無初速下滑，它滑行h=0.8m到N點時脫離墻壁做曲線運動，在通過P點瞬時，A受力平衡，此時其速度與水平方向成θ=45°角，且P點與M點的高度差為H=1.6m，當地重力加速度g取10m/s²。求：

（1）A沿墻壁下滑時，克服摩擦力做的功W_f；
（2）P點與M點的水平距離s。

Answer 1

(1)W_f=－6J，(2) s=0.6m

試題分析：
（1）設物體滑到N點時速度為v₁，由題意分析物體受力情況，物體在N點恰脫離墻面，有：
           ①
M→N過程，由動能定理有：
           ②
聯解①②并代入數據得：
W_f=－6J，即克服摩擦力做功6J。             ③
（2）設物體運動到P點時速度為v₂，由題意和左手定則知物體在P點受力平衡，有：
           ④
              ⑤
N→P過程，由動能定理知：
           ⑥
聯解④⑤⑥并代入數據得：
s=0.6m               ⑦
評分參考意見：本題滿分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確，可同樣給分。