题目内容

【题目】如图,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端C端距地面高度h=08m,有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离开杆后通过C端的正下方P点,求:

1小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;

2小环从C运动到P过程中的动能增量;

3小环在直杆上匀速运动速度的大小

【答案】1,方向垂直于杆向下或与水平方向成45°角斜向下

24J 3

【解析】

试题分析:1对带电小环受力分析

因带电小环匀速下滑,加之电场强度水平向左,所以小环带负电

由几何关系可知,小环所受电场力与重力大小相等则小环离开直杆后所受的合外力大小为:

由牛顿第二定律可得:,方向垂直于杆向下或与水平方向成45°角斜向下).

2设小环从C运动到P过程中动能的增量为由动能定理有:

则电场力做功为零,所以

3小环离开杆做类平抛运动如图所示建立坐标x、y轴

垂直于杆方向做匀加速运动:

平行于杆方向做匀速运动:,解得:

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