如图所示.电容器固定在一个绝缘座上.绝缘座放在光滑水平面上.平行板电容器板间距离为d.电容为C.右极板有一个小孔.通过小孔有一长为d的绝缘杆.左端固定在左极板上.电容器极板连同底座.绝缘杆总质量为M.给电容器充入电量Q后.有一质量为m的带电量+q的环套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动.设带电环不影响电容器板间电场的分布.电容器外部电场忽略题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，电容为C，右极板有一个小孔，通过小孔有一长为

d的绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M。给电容器充入电量Q后，有一质量为m的带电量+q的环套在杆上以某一初速度v₀对准小孔向左运动（M=3m）。设带电环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部电场忽略不计。带电环进入电容器后距左板最小距离为

d。试求：

（1）带电环与左极板间相距最近时的速度；

（2）若取左板的电势能为零，当环距左板最近时环的电势能；

（3）带电环受绝缘杆的摩擦力。

（1）当带电环距左板最近时，环和电容器等达到共同速度V

由动量守恒定律得mv₀=（M+m）V

V=v₀=v₀

（2）环在距左板最近时的电势能ε=-q

（3）设从开始到环距左板最近的过程中，电容器移动的距离为s

由动能定理得

其中F_电=qE=

解之得：f=

练习册系列答案

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如图所示，电容器固定在一绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，电容为C，右极板有一个小孔，通过小孔有一长为

d的绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器板连同底座、绝缘杆总质量为M，给电容器充入电荷量Q后，有一质量为m的带电荷量为+q的环套在杆上以某一初速度v₀对准小孔向左运动（M=3m）．设带电环不影响电容器板间电场分布，电容器外部电场忽略不计，
带电环进入电容器后距左板最小距离为

，试求：
（1）带电环与极板间相距最近时的速度大小；
（2）若取左极板的电势为零，当环距左极板最近时环的电势能；
（3）带电环受到的电场力大小；
（4）带电环受到绝缘杆的摩擦力大小．

如图所示，电容器固定在一绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，电容为C，右极板有一个小孔，通过小孔有一长为

d的绝缘杆、左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M，给电容器充入电荷量为Q后，有一质量为m的带电量为+q的环套在杆上以某一初速度v₀对准小孔向左运动（M=3m）设带电环不影响电容器板间电场分布，电容器外部电场忽略不计，带电环进入电容器后距左板最小距离为

，试求：
（1）带电环与极板间相距最近时的速度．
（2）若取左极板的电势为零，当环距左极板最近时环的电势能．
（3）带电环受到绝缘杆的摩擦力．

（08年皖南八校联考）（11分）如图所示，电容器固定在一绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，电容为C，右极板有一个小孔，通过小孔有一长为的绝缘杆、左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M，给电容器充入电荷量为Q后，有一质量为m的带电量为+q的环套在杆上以某一初速度v₀对准小孔向左运动（M=3m）设带电环不影响电容器板间电场分布，电容器外部电场忽略不计，带电环进入电容器后距左板最小距离为，试求：

（1）带电环与极板间相距最近时的速度.

（2）若取左极板的电势为零，当环距左极板最近时环的电势能.

（3）带电环受到绝缘杆的摩擦力.

如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间的距离为d，右极板上有一小孔，通过孔有一左端固定在电容器左极板上的水平绝缘光滑细杆，电容器极板以及底座、绝缘杆总质量为M，给电容器充电后，有一质量为m的带正电小环恰套在杆上以某一初速度v₀对准小孔向左运动，并从小孔进入电容器，设带电环不影响电容器板间电场分布。带电环进入电容器后距左板的最小距离为0.5d，试求：

（1）带电环与左极板相距最近时的速度v；

（2）此过程中电容器移动的距离s。

（3）此过程中能量如何变化？

如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，右极板有一小孔，通过孔有一绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M.给电容器充电后，有一质量为m的带正电环恰套在杆上以某一初速度v₀对准小孔向左运动，设带电环不影响电容器板间电场的分布.带电环进入电容器后距左板的最小距离为d/2，试求带电环与左极板相距最近时的速度v，并求出此过程中电容器移动的距离.

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