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:![]()
⑴小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。
⑵小环从C运动到P过程中的动能增量。
⑶小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。
(1)
垂直于杆斜向右下方 (2)4J (3)2m/s
解析试题分析:(1)小环沿杆运动时受力分析可得
,所以![]()
小环离开直杆后只受电场力和重力![]()
由牛顿第二定律![]()
得
垂直于杆斜向右下方
(2)小环从C运动到P过程中电场力做功为零
所以动能增量等于重力做的功![]()
(3)小环离开直杆后的运动可分解成水平和竖直两个运动
水平:匀减速到零在反向加速运动,初、末水平分速度大小相等为![]()
,![]()
竖直:![]()
![]()
解得![]()
考点:带电粒子在复合场中的运动
点评:难题。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了;分析问题时一定要弄清物体的运动轨迹,是什么运动,有时把运动分解后解决较简单。
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