如圖所示，電容器固定在一個絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間距離為d，右極板有一小孔，通過孔有一絕緣桿，左端固定在左極板上，電容器極板連同底座、絕緣桿總質(zhì)量為M.給電容器充電后，有一質(zhì)量為m的帶正電環(huán)恰套在桿上以某一初速度v0對準小孔向左運動，設帶電環(huán)不影響電容器板間電場的分布.帶電環(huán)進入電容器后距左板的最小距離為d/2，試求帶電環(huán)與左極板相距最近時的速度v，并求出此過程中電容器移動的距離.


【詳細解析】 在帶電環(huán)從進入電容器到帶電環(huán)與電容器左板相距的過程中,設它們之間相互作用力為F .根據(jù)動量守恒定律有   

mv0＝(m+M)v

若此過程中電容器移動的距離為s，由動能定理有

-F(s+)＝mv2-mv02                                                

   Fs＝Mv2                                                                                                     

解得   s＝   

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電容器固定在一絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間距離為d，電容為C，右極板有一個小孔，通過小孔有一長為
3
2
d的絕緣桿，左端固定在左極板上，電容器板連同底座、絕緣桿總質(zhì)量為M，給電容器充入電荷量Q后，有一質(zhì)量為m的帶電荷量為+q的環(huán)套在桿上以某一初速度v0對準小孔向左運動（M=3m）．設帶電環(huán)不影響電容器板間電場分布，電容器外部電場忽略不計，
帶電環(huán)進入電容器后距左板最小距離為
d
2
，試求：
（1）帶電環(huán)與極板間相距最近時的速度大��；
（2）若取左極板的電勢為零，當環(huán)距左極板最近時環(huán)的電勢能；
（3）帶電環(huán)受到的電場力大��；
（4）帶電環(huán)受到絕緣桿的摩擦力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，電容器固定在一絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間距離為d，電容為C，右極板有一個小孔，通過小孔有一長為
3
2
d的絕緣桿、左端固定在左極板上，電容器極板連同底座、絕緣桿總質(zhì)量為M，給電容器充入電荷量為Q后，有一質(zhì)量為m的帶電量為+q的環(huán)套在桿上以某一初速度v0對準小孔向左運動（M=3m）設帶電環(huán)不影響電容器板間電場分布，電容器外部電場忽略不計，帶電環(huán)進入電容器后距左板最小距離為
d
2
，試求：
（1）帶電環(huán)與極板間相距最近時的速度．
（2）若取左極板的電勢為零，當環(huán)距左極板最近時環(huán)的電勢能．
（3）帶電環(huán)受到絕緣桿的摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年皖南八校聯(lián)考）（11分）如圖所示，電容器固定在一絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間距離為d，電容為C，右極板有一個小孔，通過小孔有一長為的絕緣桿、左端固定在左極板上，電容器極板連同底座、絕緣桿總質(zhì)量為M，給電容器充入電荷量為Q后，有一質(zhì)量為m的帶電量為+q的環(huán)套在桿上以某一初速度v0對準小孔向左運動（M=3m）設帶電環(huán)不影響電容器板間電場分布，電容器外部電場忽略不計，帶電環(huán)進入電容器后距左板最小距離為，試求：

   （1）帶電環(huán)與極板間相距最近時的速度.

   （2）若取左極板的電勢為零，當環(huán)距左極板最近時環(huán)的電勢能.

   （3）帶電環(huán)受到絕緣桿的摩擦力.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電容器固定在一個絕緣座上，絕緣座放在光滑水平面上，平行板電容器板間的距離為d，右極板上有一小孔，通過孔有一左端固定在電容器左極板上的水平絕緣光滑細桿，電容器極板以及底座、絕緣桿總質(zhì)量為M，給電容器充電后，有一質(zhì)量為m的帶正電小環(huán)恰套在桿上以某一初速度v0對準小孔向左運動，并從小孔進入電容器，設帶電環(huán)不影響電容器板間電場分布。帶電環(huán)進入電容器后距左板的最小距離為0.5d，試求：     

（1）帶電環(huán)與左極板相距最近時的速度v；

（2）此過程中電容器移動的距離s。

（3）此過程中能量如何變化？

 

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