Question

（20分）在水平方向的匀强电场中有一段表面光滑的圆形绝缘杆ABC、圆心为O点，半径为R=m， A、O两点等高，C、O两点的连线与竖直方向成θ=45°角C点到斜面的距离L=m，斜面倾角为α=45°，如图所示。有一质量m=" 500" g的带负电小环套在直杆上，所受电场力的大小等于其重力大小，小环由A点静止开始沿杆下滑，飞出C点后撞上斜面某点。（已知≈1.4，g取10 m／s²）求：

（1）小环到C点的速度大小；
（2）小环由C点抛出到撞击斜面所经历的时间和撞击点与C点的距离。（保留两位有效数字）

Answer 1

解：（1）对小环进行受力分析，并根据动能定理，mv²=mg·R+mg(1+)R，
解得：小环到C点的速度大小v=4m/s。
（2）小环通过C点后做类平抛运动，平行斜面方向做匀速直线运动，垂直斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a=g，
由L=at²，解得飞行时间t=0.20s。
x=vt=0.8m。
撞击点与C点的距离s==0.84m。

应用动能定理和类平抛运动规律及其相关知识解答。