Question

如圖所示，兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離，O₁、O₂分別為兩環(huán)的圓心，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量電荷，一個(gè)重力不計(jì)的帶正電的粒子從遠(yuǎn)處沿軸線飛來(lái)并穿過(guò)兩環(huán)．則帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（　�。�

A、運(yùn)動(dòng)到O₁點(diǎn)前，粒子加速度方向均向右

B、從O₁到O₂過(guò)程粒子電勢(shì)能一直減小

C、在軸線上從O₁點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動(dòng)到O₁點(diǎn)的過(guò)程中，粒子的動(dòng)能先減小后增大

D、經(jīng)過(guò)軸線上O₁點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于經(jīng)過(guò)O₂點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

Answer 1

分析：在O₁點(diǎn)時(shí)，右環(huán)上電荷由于關(guān)于O₁對(duì)稱，所以其在O₁產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，而-Q各點(diǎn)在O₁產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)水平向左，故+q在O₁點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向左；要看電勢(shì)能如何變化就看電場(chǎng)力如何做功；如果合外力做正功，動(dòng)能增大，合外力做負(fù)功，動(dòng)能減小；根據(jù)E=

kQ

r2

可知在O₁右側(cè)+Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場(chǎng)強(qiáng)大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)但場(chǎng)強(qiáng)卻不會(huì)為0．

解答：解：A、在O₁點(diǎn)時(shí)，右環(huán)上電荷由于關(guān)于O₁對(duì)稱，所以其在O₁產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，而-Q各點(diǎn)在O₁產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)水平向左，故+q在O₁點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A錯(cuò)誤．
B、在+q從O₁向O₂運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中+Q對(duì)+q的電場(chǎng)力向左，-Q對(duì)+q的作用力方向也向左，故電場(chǎng)力對(duì)+q始終做正功，故+q的電勢(shì)能一直減小．故B正確．
C、根據(jù)E=

kQ

r2

可知在O₁右側(cè)+Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場(chǎng)強(qiáng)大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)但場(chǎng)強(qiáng)卻不會(huì)為0，故合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在O₁的右側(cè)，而在合力為0之前合外力做負(fù)功，動(dòng)能持續(xù)減小，之后合力做正功，動(dòng)能增大，故動(dòng)能最小的點(diǎn)在O₁的右側(cè)，故C正確．
D、根據(jù)E=

kQ

r2

可知在O₁右側(cè)+Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場(chǎng)強(qiáng)大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)但場(chǎng)強(qiáng)卻不會(huì)為0，故合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在O₁的右側(cè)，同理O₂的左側(cè)也有場(chǎng)強(qiáng)為0的位置，而O₁和O₂之間場(chǎng)強(qiáng)始終大于0，故電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致O₁點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與經(jīng)過(guò)O₂點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不相等，故D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電場(chǎng)的合成，解決這類題目的技巧是詳實(shí)的分析，仔細(xì)的計(jì)算，每個(gè)位置都不能漏過(guò)．場(chǎng)強(qiáng)是矢量，其運(yùn)算利用平行四邊形定則．