Question

【題目】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．有一質量為500 g的帶電小環套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑，小環離開桿后正好通過C端的正下方P點．（g取10 m/s2）

求：（1）小環離開直桿后運動的加速度大小和方向；

（2）小環在直桿上勻速運動時速度的大小；

（3）小環運動到P點的動能．

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）設小環在直桿上運動的速度為v0，離桿后經t秒到達P點，

則豎直方向：③

水平方向：④

解得：

（3）由動能定理得：⑤

可得：