如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一質(zhì)量500g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)處.(g取l0m/s2)求:
(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向.
(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中的動(dòng)能增量.
分析:(1)根據(jù)小環(huán)在桿子上受力平衡,判斷出電場(chǎng)力的方向,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出電場(chǎng)力的大小,從而得知離開桿子后所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小和方向.
(2)根據(jù)動(dòng)能定理求出小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過程中動(dòng)能的增量.
解答:解:(1)∵帶電小環(huán)沿桿勻速下滑
∴根據(jù)受力分析可知電場(chǎng)力方向向右,即小環(huán)帶負(fù)電
桿子與水平方向成45°,∴mg=Eq
F=ma=
2
mg

a=
2
g=10
2
m/s2
方向垂直桿向下
(2)設(shè)小環(huán)C運(yùn)動(dòng)到P的過程中動(dòng)能的增量為△Ek=WG+W
WG=mgh=4J   W=0
△Ek=4J
答:(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小為10
2
m/s
,方向垂直桿向下.
(2)動(dòng)能的增量為4J.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵通過共點(diǎn)力平衡得出電場(chǎng)力的大小和方向,然后運(yùn)用牛頓第二定律和動(dòng)能定理進(jìn)行求解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一初速度為v0的帶電微粒沿著豎直平面內(nèi)的直線由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,微粒的( 。
A、電勢(shì)能一定減少,動(dòng)能一定減少B、電勢(shì)能一定增加,動(dòng)能一定增加C、電勢(shì)能一定減少,動(dòng)能一定增加D、電勢(shì)能一定增加,動(dòng)能一定減少

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(1)兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;
(2)滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離?;
(3)B滑塊被彈簧彈開后距豎直墻的最大距離sm

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(1)車廂的加速度大小和方向;
(2)物體A受到的摩擦力的大小和方向.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,絕緣細(xì)線的一端固定在O點(diǎn),另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球所受的電場(chǎng)力大小等于重力大小,比較a、b、c、d這四點(diǎn),小球:( 。

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