Question

(10分)如圖所示，在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成角的絕緣直桿，其下端(端)距地面高度。有一質量的帶電小環套在直桿上，正以某一速度，沿桿勻速下滑，小環離桿后正好通過端的正下方點處。（取，）

求：(1)小環離開直桿后運動的加速度大小和方向。
(2)小環從C運動到P過程中的動能增量。

Answer 1

（1）12.5m/s² 垂直桿向下  （2）4J

解析試題分析：（1）球離開桿瞬間，受到重力和電場力，則
∵          (3分)
其加速度為：
∴           (1分)
方向垂直于杠向下          (1分)
(2)設小環從C運動到P過程中重力和電場力都做正功，
據動能定律得增量為
         (2分)
重力做功與重力勢能變化量相等，則有：
∵
∵          (2分)
∴          (1分)
考點：本題考查牛頓第二定律、力的合成和動能定理。