如图所示,在水平向左的场强E=5×104V⼀m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

2025-05-22 07:18:31
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回答1:

(1)小环沿AC杆匀速下滑,受力分析如图所示,小环共受3个力,电场力方向水平向右,故小环带负电.

由图可知
qE=mg
解得,q=

mg
E
=1×10-4C
(2)圆环离开直杆后,只受重力和电场力,
 F=
2
mg=ma
则加速度为 a=
2
g=10
2
m/s2
(3)环离开杆做类平抛运动,如图所示建立坐标x、y轴:
平行杆方向做匀速运动:x=
2
2
h=v0t
垂直杆方向做匀加速运动:y=
2
2
h=
1
2
at2
解得v0=2 m/s
(4)小环从C运动到P的过程中,由动能定理得
 mgh+W=Ek-
1
2
mv02
而W=0
所以Ek=4 J
答:(1)小环带负电,所带电荷量的数值是1×10-4C;
(2)小环离开直杆后运动的加速度大小是10
2
m/s2
(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0是2 m/s;
(4)小环运动到P点时的动能是4J.