Question

【題目】如圖所示，兩個(gè)相同的絕緣細(xì)圓環(huán)帶有等量正電荷，電荷在圓環(huán)上的分布是均勻的，兩圓環(huán)相隔一定距離同軸平行固定放置，B、D分別為兩環(huán)圓心，C為BD中點(diǎn)。一帶負(fù)電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線向下依次穿過(guò)兩環(huán)，若粒子只受電場(chǎng)力作用，則在粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是

A. 粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)加速度為零

B. 粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等

C. 粒子從A到C的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增大

D. 粒子從B到D的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的總功為0

Answer 1

【答案】D

【解析】由題意可知兩個(gè)相同的絕緣細(xì)圓環(huán)帶有等量正電荷，電荷在圓環(huán)上的分布是均勻的，所以兩個(gè)圓環(huán)產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)于C點(diǎn)是對(duì)稱的，結(jié)合矢量合成的方法可得，C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零。結(jié)合矢量合成的方法可得，C點(diǎn)以上場(chǎng)強(qiáng)的方向向下上，C點(diǎn)以下場(chǎng)強(qiáng)的方向向下，所以帶負(fù)電的粒子在B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向向下，加速度不為零，故A錯(cuò)誤；由于兩個(gè)圓環(huán)產(chǎn)生的電場(chǎng)關(guān)于C點(diǎn)是對(duì)稱的，所以粒子從B到C電場(chǎng)力做的功的絕對(duì)值與粒子從C到D粒子電場(chǎng)力做的功絕對(duì)值大小相等，總功等于零，所以粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)與經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，故D正確，B錯(cuò)誤；粒子從A到C的過(guò)程中，受到的電場(chǎng)力的方向向下，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能一直減小，故C錯(cuò)誤。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。