Question

（20分）在水平方向的勻強電場中有一段表面光滑的圓形絕緣桿ABC、圓心為O點，半徑為R=m， A、O兩點等高，C、O兩點的連線與豎直方向成θ=45°角C點到斜面的距離L=m，斜面傾角為α=45°，如圖所示。有一質量m=" 500" g的帶負電小環套在直桿上，所受電場力的大小等于其重力大小，小環由A點靜止開始沿桿下滑，飛出C點后撞上斜面某點。（已知≈1.4，g取10 m／s²）求：

（1）小環到C點的速度大小；
（2）小環由C點拋出到撞擊斜面所經歷的時間和撞擊點與C點的距離。（保留兩位有效數字）

Answer 1

解：（1）對小環進行受力分析，并根據動能定理，mv²=mg·R+mg(1+)R，
解得：小環到C點的速度大小v=4m/s。
（2）小環通過C點后做類平拋運動，平行斜面方向做勻速直線運動，垂直斜面方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度a=g，
由L=at²，解得飛行時間t=0.20s。
x=vt=0.8m。
撞擊點與C點的距離s==0.84m。

應用動能定理和類平拋運動規律及其相關知識解答。