Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、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)離開桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)．（g取10 m/s2）

求：（1）小環(huán)離開直桿后運(yùn)動的加速度大小和方向；

（2）小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動時速度的大小；

（3）小環(huán)運(yùn)動到P點(diǎn)的動能．

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）由動能定理得：⑤

可得：