(2012?徐州一模)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

2025-05-18 12:40:01
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(1)对带电小环受力分析

因带电小环匀速下滑,加之电场强度水平向左,所以小环带负电.
由几何关系可知,小环所受电场力与重力大小相等.则小环离开直杆后所受的合外力大小为:F=

2
mg
由牛顿第二定律可得:a=
2
g=10
2
m/s2

方向垂直于杆向下(或与水平方向成45°角斜向下).
(2)设小环从C运动到P过程中动能的增量为△Ek.由动能定理有:WG+WE=△Ek
∵电场力做功为零WE=0
∴△Ek=WG=mgh=4J
(3)小环离开杆做类平抛运动.如图所示建立坐标x、y轴

垂直于杆方向做匀加速运动:y=
1
2
at2
2
2
h

平行于杆方向做匀速运动:x=υ0t=
2
2
h

解得:υ0=2m/s