Question

（10分）如圖所示，在水平方向的勻強電場中固定一表面光滑、與水平面成45º角的絕緣直桿AB，其B端距地面高度h。有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電、電荷量為q的小環(huán)套在直桿上，正以v₀的速度沿桿勻速下滑，小環(huán)離開桿后落在與B端正下方P點相距l(xiāng)的Q點，重力加速度g，求：

（1）電場強度E的大小；
（2）小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向；
（3）小環(huán)運動到Q點時的速度大小。

Answer 1

（1）（2） 垂直斜向右下方（3）

試題分析：（1）對小環(huán)進(jìn)行受力分析，由于小環(huán)沿桿勻速下滑，則：
        （2分）
解得：          （1分）
（2）小環(huán)離開桿之后，受重力和電場力作用，這二力的合力為：
        （1分）
由牛頓第二定律得：         （1分）
聯(lián)立解得：          （1分）
方向與直桿垂直斜向右下方          （1分）
（3）對小環(huán)由B到Q的過程，由動能定理得：
          （2分）
解得：           （1分）