在竖直平面内的空间中有一固定的“⊃”型绝缘细杆,ab杆和cd杆水平放置,杆长都为2R,c、b两点在同一竖直线上,其右侧平滑连接了一个半径为R的半圆形细杆,在ac、bd连线的交点O处固定了一个电量为Q的点电荷,另有与Q点电荷电性相同的质量为m,电量为q的带电圆环套在细杆的a端,若给带电圆环一水平向右的初速度,之后圆环在细杆上滑行,最后恰好能到达cd杆的d端,已知带电圆环与水平细杆之间的动摩擦因数为μ,带电圆环与半圆形细杆之间的摩擦可忽略不计,静电力常数为k,且mg>k
(1)圆环开始运动时的加速度;
(2)圆环在两水平细杆上运动时,先后运动到任一同一竖直线上的两位置A、B时的弹力之和;
(3)圆环开始运动时,在a端的水平初速度.
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