Question

（10分）如图所示，在水平方向的匀强电场中固定一表面光滑、与水平面成45º角的绝缘直杆AB，其B端距地面高度h。有一质量为m、带负电、电荷量为q的小环套在直杆上，正以v₀的速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后落在与B端正下方P点相距l的Q点，重力加速度g，求：

（1）电场强度E的大小；
（2）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；
（3）小环运动到Q点时的速度大小。

Answer 1

（1）（2） 垂直斜向右下方（3）

解析试题分析：（1）对小环进行受力分析，由于小环沿杆匀速下滑，则：
        （2分）
解得：          （1分）
（2）小环离开杆之后，受重力和电场力作用，这二力的合力为：
        （1分）
由牛顿第二定律得：         （1分）
联立解得：          （1分）
方向与直杆垂直斜向右下方          （1分）
（3）对小环由B到Q的过程，由动能定理得：
          （2分）
解得：           （1分）
考点：本题考查牛顿第二定律和动能定理的应用。