СДАМ ГИА: РЕШУ ЦТ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 30 № 784

Маленькая заряжённая (q = 1,2 мкКл) бусинка массой m = 1,5 г может свободно скользить по оси, проходящей через центр тонкого незакреплённого кольца перпендикулярно его плоскости. По кольцу, масса которого М = 4,5 г и радиус R = 10 см, равномерно распределён заряд Q = 3,0 мкКл. В начальный момент времени кольцо покоилось, а бусинке, находящейся на большом расстоянии от кольца. Чтобы бусинка смогла пролететь сквозь кольцо, ей надо сообщить минимальную начальную скорость v0min равную … .

Решение.

При приближении бусинки к кольцу из-за отталкивания между ними скорость бусинки будет уменьшаться, а скорость кольца возрастать. Условием пролёта бусинки через центр кольца является Максимальному заряду соответствует равенство скоростей

По законам сохранения энергии и импульса:

 

 

 

Потенциал точечного заряда на расстоянии равен Поскольку все точки кольца равноудалены от его центра, потенциал в центре кольца равен а потенциальная энергия взаимодействия кольца и бусинки равна

Из (2) получаем Подставляем в (1):

 

 

 

Ответ: 24.