Question

如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端(C端)距地面有一定高度．有一質(zhì)量為，電荷量為的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離開桿后正好通過C端的正下方P點(diǎn)．(g取10 m/s²)求：  
  
(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小；
(2)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的動(dòng)能．

Answer 1

（1）（2）5 J

試題分析：(1)小環(huán)在直桿上的受力情況如圖所示．

由平衡條件得：mgsin45°＝Eqcos45°，
得mg＝Eq，

(2)設(shè)小環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的速度為v₀，離桿后經(jīng)t秒到達(dá)P點(diǎn)，則豎直方向：h＝v₀sin45°·t＋gt²，
水平方向：v₀cos45°·t－t²＝0  
由動(dòng)能定理得：E_kP－mv₀²＝mgh
可得：E_kP＝mv₀²＋mgh＝5 J.
點(diǎn)評：關(guān)鍵是對小球受力分析，判斷電場強(qiáng)度，動(dòng)能定理在解決多過程問題時(shí)，比較方便，關(guān)鍵是對各個(gè)過程中，各個(gè)力做功情況以及始末狀態(tài)理解