Question

【題目】如圖所示，在水平向右的勻強電場中，直細桿傾斜放置，一個質量m=2kg、q=0.1C的帶正電小球穿在細桿上。細桿與水平面之間的傾角，小球與細桿間的動摩擦因數，從t=0時刻開始，物體運動的與時間t的關系圖象所示（x為位移），t=2s時撤去電場，m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物體向上運動過程中距計時點的最大距離；

(2)電場強度E的大小；

(3)物體由斜面最高點返回計時點的時間。（結果可以保留根號）

Answer 1

【答案】(1)52m(2) 560N/C (3)

【解析】

(1)由勻變速直線運動公式可得：

解得：

對照圖線可知，圖線在縱軸截距表示初速度，圖線斜率表示，則有：

m/s，m/s2

2s末的速度為：

m/s

0到2s的位移：

m

2s后物體向上做勻減速運動，其加速度為：

2秒后沿斜面向上位移：

m

物體向上運動過程中距計時點的最大距離為：

m

(2)沿斜面向上，根據牛頓第二定律可有：

其中：

解得：

E=560N/C

(3)物體由斜面最高點返回計時點的過程中，做勻加速運動，其加速度為：

m/s2

物體由斜面最高點返回計時點的時間：

s