【題目】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)恰套在桿上以某一速度v0對準(zhǔn)小孔向左運動，設(shè)帶電球不影響電容器板間電場的分布。帶電環(huán)進(jìn)入電容器后距左極板的最小距離為d/2，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x；

(3)此過程中電勢能的變化量Ep.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）帶電環(huán)進(jìn)入電容器后在電場力的作用下做初速度為v0的勻減速直線運動，而電容器則在電場力的作用下做勻加速直線運動，當(dāng)它們的速度相等時，帶電環(huán)與電容器的左極板相距最近，由系統(tǒng)動量守恒定律可得：mv0=（M+m）v
解得：
（2）根據(jù)運動學(xué)基本公式得： ，

根據(jù)位移關(guān)系有 ，
解得：
（3）在此過程，系統(tǒng)中，帶電小環(huán)動能減少，電勢能增加，同時電容器等的動能增加，系統(tǒng)中減少的動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們設(shè)計了描繪小燈泡的伏安特性曲線的實驗，待測小燈泡的額定電壓為3.8V。要求測量結(jié)果盡量精確，并繪制出小燈泡兩端電壓在0~3.8V范圍內(nèi)完整的伏安特性曲線。

（1）若實驗室的電壓表、電流表和滑動變阻器都滿足實驗要求，則在如圖1所示的兩種實驗方案中，應(yīng)選擇_____圖所示電路進(jìn)行實驗。（選填“甲”或“乙”）

（2）若實驗中只提供了量程為3V，內(nèi)阻為3000Ω的電壓表V1，為了繪制完整的伏安特性曲線，需要將電壓表V1改裝成量程為4V的電壓表V2，則應(yīng)將電壓表V1_______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個阻值為______________Ω的定值電阻，才能實現(xiàn)改裝的要求。

（3）小組的同學(xué)們正確描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，根據(jù)這個特性曲線，同學(xué)們對小燈泡的實際功率與其兩端的電壓的關(guān)系，或與通過其電流的關(guān)系，猜想出了如圖3所示的關(guān)系圖像，其中可能正確的是_______。（選填選項下面的字母序號）

（4）某同學(xué)將該小燈泡接在一個電動勢為3．0V、內(nèi)阻為5．0Ω的電源上，組成一個閉合電路，則此時該小燈泡實際功率約為_______W。（保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道，軌道半徑R=0.6m。平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1kg，mB=0.2kg，兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側(cè)有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M=0.3kg，車面與平臺的臺面等高，小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點，小車的上表面左端點P與Q點之間是粗糙的，滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，Q點右側(cè)表面是光滑的。點燃炸藥后，A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA=m/s，而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點，炸藥的質(zhì)量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s2。求：

(1)滑塊A在半圓軌道最高點對軌道的壓力；

(2)若L=0.8m，滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能；

(3)要使滑塊B既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則小車上PQ之間的距離L應(yīng)在什么范圍內(nèi)？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探測X星球，總質(zhì)量為m1載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1．隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2則（ ）

A. X星球的質(zhì)量為

B. X星球表面的重力加速度為

C. 登陸艙在r1與r2軌道上運動的速度大小之比為

D. 登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 .”實驗中，以下說法正確的 (多選)。

A. 先釋放紙帶再接通電源

B. 打點結(jié)束，先關(guān)電源再取紙帶

C. 拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長木板平行

D. 實驗需要平衡拖著紙帶的小車受到的摩擦力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，通過實驗驗證電磁波存在的科學(xué)家是（　�。�
A.貝爾
B.赫茲
C.西門子
D.愛迪生

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　�。�
A.電磁波是一種橫波
B.空間有變化的電場（或磁場）存在，一定能形成電磁波
C.微波的頻率高于可見光
D.當(dāng)物體以接近光速的速度運動時，物體的質(zhì)量變化才明顯，因此牛頓運動定律不僅適用于低速運動，而且適用于高速運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在國際單位制(SI)中，力學(xué)的基本單位除了“米”以外，另外兩個基本單位是___和___。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，水平傳送帶保持以速度v0向右運動，傳送帶長L=10m。t=0時刻，將質(zhì)量為M=1kg的木塊輕放在傳送帶左端，木塊向右運動的速度—時間圖象（v-t圖象）如圖2所示。當(dāng)木塊剛運動到傳送帶最右端時，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以大小為v1=250m/s水平向左的速度正對射入木塊并穿出，子彈穿出時速度大小為v2=50m/s，以后每隔時間△t=1s就有一顆相同的子彈射向木塊。設(shè)子彈與木塊的作用時間極短，且每次射入點各不相同，木塊長度比傳送帶長度小得多，可忽略不計，子彈穿過木塊前后木塊質(zhì)量不變，重力加速度取g=10m/s2。求：

（1）傳送帶運行速度大小v0及木塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ．

（2）木塊在傳送帶上最多能被多少顆子彈擊中．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案