题目内容
如图所示，一质量为1×10-4kg，带电量为5×10-6C的带电粒子在一加速电压为1×105V的电场中，从静止开始加速，飞出电场后水平击中静止在光滑圆弧底端的小木块，并随小木块一起以5m/s的速度向前滑行，已知水平轨道AB=10m，与木块的动摩擦因素μ=0.5，BC是半径R=300m的光滑圆弧轨道．试求：（1）带电粒子经加速电场加速后的速度大小；
（2）带电粒子射入小木块后，木块需经过多长时间停止？（g取10m/s2，cos5°=0.996）
【答案】分析：（1）根据加速过程中，由动能定理，即可求解；
（2）判定物体上滑机械能守恒，再由守恒定律来算出上升的高度，根据几何关系来确定是单摆振动．并由运动学公式与牛顿第二定律相结合，从而求出运动的时间．
解答：解：（1）根据动能定理，qu=
mυ2
解得，υ=100m/s
（2）物体上滑只有重力做功，所以机械能守恒，
由机械能守恒定律有：
（M+m）υ2=（M+m）gh
解得，h=1.25m
由几何关系，则有cosθ=
=0.9958
∴θ≈5°
把物体向上滑行看作单摆振动．
向上滑行时间 t1=
=
=17.2S
B→A f=ma=μmg a=μg t2=
=1s
∴t=t1+t2=18.2s
答：（1）带电粒子经加速电场加速后的速度大小为100m/s；
（2）带电粒子射入小木块后，木块需经过18.2s时间停止．
点评：考查对动能定理的应用，并学会如何使用机械能守恒定律，注意先判定是否守恒．本题亮点是利用单摆的振动周期来计算在圆弧的运动时间，最后由运动与力相结合得出运动时间．
（2）判定物体上滑机械能守恒，再由守恒定律来算出上升的高度，根据几何关系来确定是单摆振动．并由运动学公式与牛顿第二定律相结合，从而求出运动的时间．
解答：解：（1）根据动能定理，qu=
mυ2 解得，υ=100m/s
（2）物体上滑只有重力做功，所以机械能守恒，
由机械能守恒定律有：
（M+m）υ2=（M+m）gh 解得，h=1.25m
由几何关系，则有cosθ=
=0.9958∴θ≈5°
把物体向上滑行看作单摆振动．
向上滑行时间 t1=
==17.2S B→A f=ma=μmg a=μg t2=
=1s ∴t=t1+t2=18.2s
答：（1）带电粒子经加速电场加速后的速度大小为100m/s；
（2）带电粒子射入小木块后，木块需经过18.2s时间停止．
点评：考查对动能定理的应用，并学会如何使用机械能守恒定律，注意先判定是否守恒．本题亮点是利用单摆的振动周期来计算在圆弧的运动时间，最后由运动与力相结合得出运动时间．
练习册系列答案
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已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：
。试求：
。试求：（1）小球运动的加速度a1；（2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2．25 m的B点。
。试求：