（12分）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。

(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小v0。

 

【答案】

(1)  方向：垂直于桿向下  （2）    （3）v0=2m/s

【解析】(1)  方向：垂直于桿向下  （2）    （3）v0=2m/s

(1) 由  解得：  方向：垂直于桿向下

（2）分析小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P的過程，由動(dòng)能定律：

即得：

（3）小環(huán)離開桿做類平拋運(yùn)動(dòng)：

平行于桿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：

垂直于桿方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：

聯(lián)立解得：v0=2m/s

本題考查牛頓第二定律和動(dòng)能定理的應(yīng)用，由小球在運(yùn)動(dòng)過程中，由重力和電場(chǎng)力沿斜面向下的分力提供加速度，受力分析后建立直角坐標(biāo)系，把力分解后可求得加速度大小，分析小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P的過程，由動(dòng)能定理可求得動(dòng)能增量大小，小環(huán)離開桿以后做類平拋運(yùn)動(dòng)，平行于桿的方向做勻速運(yùn)動(dòng)，垂直于桿方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，類比平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得初速度大小

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

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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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?揭陽二模）在絕緣水平面上，放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A，所帶電量為q=1.0×10-7C，在滑塊A的左邊?處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B，B的左端接觸（不連接）于固定在豎直墻壁的輕彈簧上，輕彈簧處于自然狀態(tài)，彈簧原長s=0.05m，如圖所示．在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C，滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s，兩物體一起壓縮彈簧至最短處（彈性限度內(nèi)）時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能E0=3.2×10-3J．設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì)，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50，摩擦不起電，碰撞不失電，g取10m/s2．求：
（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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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?南通模擬）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)，小球所受電場(chǎng)力大小等于重力大小．則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平方向上加速前進(jìn)的車廂中，掛著小球的懸線與豎直方向成37°角，放在車廂里的水平桌面上的物體A相對(duì)桌面靜止不動(dòng)，若A的質(zhì)量為1.0kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（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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科目：高中物理 來源： 題型：

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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