题目内容
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,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处.(g取l0m/s2)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.
(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.
分析:(1)根据小环在杆子上受力平衡,判断出电场力的方向,根据共点力平衡求出电场力的大小,从而得知离开杆子后所受的合力,根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向.
(2)根据动能定理求出小环从C运动到P过程中动能的增量.
(2)根据动能定理求出小环从C运动到P过程中动能的增量.
解答:解:(1)∵带电小环沿杆匀速下滑
∴根据受力分析可知电场力方向向右,即小环带负电
杆子与水平方向成45°,∴mg=Eq
∴F合=ma=
mg
a=
g=10
m/s2方向垂直杆向下
(2)设小环C运动到P的过程中动能的增量为△Ek=WG+W电
WG=mgh=4J W电=0
△Ek=4J
答:(1)小环离开直杆后运动的加速度大小为10
m/s,方向垂直杆向下.
(2)动能的增量为4J.
∴根据受力分析可知电场力方向向右,即小环带负电
杆子与水平方向成45°,∴mg=Eq
∴F合=ma=
2 |
a=
2 |
2 |
(2)设小环C运动到P的过程中动能的增量为△Ek=WG+W电
WG=mgh=4J W电=0
△Ek=4J
答:(1)小环离开直杆后运动的加速度大小为10
2 |
(2)动能的增量为4J.
点评:解决本题的关键通过共点力平衡得出电场力的大小和方向,然后运用牛顿第二定律和动能定理进行求解.
练习册系列答案
相关题目
如图所示,在水平方向的匀强电场中,一初速度为v0的带电微粒沿着竖直平面内的直线由A点运动到B点的过程中,微粒的( )
A、电势能一定减少,动能一定减少 | B、电势能一定增加,动能一定增加 | C、电势能一定减少,动能一定增加 | D、电势能一定增加,动能一定减少 |