如图所示，足够长的光滑斜面倾角θ＝30°，一个带正电、电量为q的物体停在斜面底端B。现在加上一个沿斜面向上的场强为E的匀强电场，在物体运动到A点时撤销电场，那么

题文

如图所示，足够长的光滑斜面倾角θ＝30°，一个带正电、电量为q的物体停在斜面底端B。现在加上一个沿斜面向上的场强为E的匀强电场，在物体运动到A点时撤销电场，那么：



（1）若已知BA距离x、物体质量m，则物体回到B点时速度大小多少？
（2）若已知物体在斜面上运动的总时间是加电场时间的2倍，则物体的质量m是多少？

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)

；（2）

。（3）

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解析

（1）物体由B运动再返回的过程中，重力做功为零，电场力做功为

，根据动能定理得：


  （1）
解得

  （2）；
由于回到原来位置，即位移为零，则：

  （ 3），
得

  （ 4），
（2）设加电场时的时间为t₁，该过程末速度大小为v₁，返回到原点速度大小为v₂，根据题意，整个过程如图所示。那么两过程加速度大小分别为


  （5 ），


  （ 6），
可见

  （7 ）
则

  （ 8）。
再对物体在斜面上受力分析：
有电场时受到沿斜面向上的电场力、重力、支持力，根据牛顿第二定律，

  （ 9）
没有电场时受到重力、支持力，根据牛顿第二定律，

  （10 ），
由于

，代入（9）、（10）可得：


  （11）

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，足够长的光滑斜面倾角θ＝30°.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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