Question

【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）小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。

Answer 1

【答案】（1）14．1m/s2；方向与杆垂直斜向右下方．（2）2m/s

【解析】试题分析：通过共点力平衡得出电场力的大小和方向，然后根据运动的合成与分解分析解题

（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： …①，得： ，

离开直杆后，只受作用，则合力为…②

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： …③

水平方向： …④，

联立解得：