Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端（C端）距地面高度h＝0．8 m．有一質(zhì)量為500 g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離開(kāi)桿后正好通過(guò)C端的正下方P點(diǎn)．（g取10 m/s2）

求：（1）小環(huán)離開(kāi)直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向；

（2）小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大�。�

（3）小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的動(dòng)能．

Answer 1

【答案】（1）14．1 m/s2，垂直于桿斜向右下方 （2）2 m/s （3）5 J

【解析】試題分析：（1）小環(huán)在直桿上的受力情況如圖所示．

由平衡條件得：①

即

離開(kāi)直桿后，只受mg、Eq作用，則：②

方向與桿垂直斜向右下方．

（2）設(shè)小環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的速度為v0，離桿后經(jīng)t秒到達(dá)P點(diǎn)，

則豎直方向：③

水平方向：④

解得：

（3）由動(dòng)能定理得：⑤

可得：