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如图所示，在水平方向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，其下端（C端）距地面高度h＝0.8m。有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑。小环离开杆后正好通过C端的正下方P点。（g取10m/s2）求：

（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；

（2）小环从C运动到P过程中的动能增量；

（3）小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。

第1小题正确答案及相关解析

见解析

小环沿AC杆匀速下滑，qEcos45°＝mg sin45°

即qE＝mg

小环离开直杆后，只受重力和电场力，F合＝mg＝ma

a＝g＝10 m/s2

方向垂直于杆向右下

本题主要考查了牛顿运动定律的应用，平抛运动，能量转化与守恒定律等考点的理解

第三问中的速度v0可以看成下一个阶段的初速度来求解，下一阶段为类平抛运动，应该把运动分解到初速度v0方向和加速度方向（即合力方向）。

第2小题正确答案及相关解析

见解析

设小环从C运动到P的过程中，根据动能定理

W重＋W电＝ΔEk

其中W重＝mgh＝4 J，W电＝0，

所以ΔEk＝4 J

本题主要考查了牛顿运动定律的应用，平抛运动，能量转化与守恒定律等考点的理解

第三问中的速度v0可以看成下一个阶段的初速度来求解，下一阶段为类平抛运动，应该把运动分解到初速度v0方向和加速度方向（即合力方向）。

第3小题正确答案及相关解析

见解析

环离开杆做类平抛运动：

平行杆方向匀速运动：h＝v0t

垂直杆方向匀加速运动：h＝at2

解得v0＝2m/s。

本题主要考查了牛顿运动定律的应用，平抛运动，能量转化与守恒定律等考点的理解

第三问中的速度v0可以看成下一个阶段的初速度来求解，下一阶段为类平抛运动，应该把运动分解到初速度v0方向和加速度方向（即合力方向）。