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(12分)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.有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  互联网

◎ 题目

(12分)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=0.8 m.有一质量为500 g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离开杆后正好通过C端的正下方P点.(g取10 m/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时速度的大小;
(3)小环运动到P点的动能.

◎ 答案

(1)14.1m/s2;垂直于杆斜向右下方(2)2m/s (3)5J

◎ 解析


试题分析:(1)小环在直杆上的受力情况如图所示.

由平衡条件得:mgsin45°=Eqcos45° ①  
得:    mg=Eq,
离开直杆后,只受mg、Eq作用,则:
Fmg=ma  ②    (1分)
a=g=10m/s2≈14.1 m/s2    
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v0,离杆后t秒到达P点,则:
竖直方向:         ③
水平方向:        ④
联立解得:
(3)由动能定理得:  ⑤
代入数据解得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)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.有一质量为500g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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