题目内容
【题目】如图所示，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=0.8m．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，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点．（g取10m/s2）求：
（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；
（2）小环在直杆上匀速运动时速度的大小；
（3）小环运动到P点的动能．
【答案】（1）a≈14.1 m/s2．方向与杆垂直斜向右下方；（2）v0=2 m/s；（3）EkP =5 J
【解析】（1）小环在直杆上做匀速运动，电场力必定水平向右，否则小环将做匀加速运动，其受力情况如图所示：
由平衡条件得： 
，得： 
，离开直杆后，只受
作用，则合力为
，所以加速度为： 
，方向与杆垂直斜向右下方；
（2）设小环在直杆上运动的速度为
，离杆后经t秒到达P点，
则竖直方向： 
水平方向： 
联立解得： 
。
（3）由动能定理得： 
可得： 
。
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