问题
问答题
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
（1）根据动能定理，qu=
mυ2 1 2
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）υ02=（M+m）gh 1 2
解得，h=1.25m
由几何关系，则有cosθ=
=0.9958R-h h
∴θ≈5°
把物体向上滑行看作单摆振动．
向上滑行时间 t1=
=T 2
=17.2S π 2
B→A f=ma=μmg a=μg t2=
=1s v0 a
∴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．