试题分析:(1)电子进入偏转电场后,在电场中的加速度均为a?电子在t=2nt0(其中:n= 0、1、2、……)时刻进入电场, 电子通过两极的侧向位移最大:ymax?eEeU0 ?mmdd 2y1?12at0 vy?at0 22 y2?vyt0?at01232y3?vyt0?at0?at0
222ymax?y1?y2?y3?3at0
电子在电场中加速(只有加速,电场力才做功)运动的距离为
'2ymax?y1?y3?2at0
' 所以ymax?2dymax? 331dymin? 312'同理,电子的侧向位移最小时,电子在电场中加速运动的距离为ymin?侧向位移最大的电子动能为Ekmax侧向位移最小的电子动能为Ekmin故
'ymax4?eU0?eU0?eU0
d3'ymin13?eU0?eU0?eU0
d12Ekmax16? Ekmin13
考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】考查由运动情况来运用位移与时间关系式,并掌握动能定理的应用,搞清不同时段的运动性质,这是解题的关键。
18、(14分)传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=37,在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点,
0
MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带
上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,
OM间距离L=3m。sin37° = 0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动,
不计轮轴处的摩擦。
(1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2s到达M端,求金属块与传送带间的
动摩擦因数μ1。
(2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5。求: a.与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离; b.经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。 【答案】(1)1 (2)a. 1.6m b.8W 【解析】
由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1
(2)a. 由静止释放后,木块B沿传送带向下做匀加速运动,其加速度为a1,运动距离LON=4m,第一次与P碰撞前的速度为v1
a1?gsin???gcos??2m/s2
v1?2a1LON?4m/s
与挡板P第一次碰撞后,木块B以速度v1被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直
到
速
度
为
v,
距离为s4。
2v2?v2s3??0.12m
2a2v2s4??1m
2a1 木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为v3
v3?2a1(s3?s4)?4.48m/s
与挡板第三次碰撞后,木块B以速度v3被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s5;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s6。
2v3?v2s5??0.024m
2a2
考点:牛顿第二定律;动能定理的应用
【名师点睛】本题是一个多过程问题,比较复杂,关键理清物块在传送带上整个过程中的运动规律,搞清摩擦力的方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.