Question

有一個(gè)大塑料圓環(huán)固定在水平面上，以圓環(huán)圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系．其上面套有兩個(gè)帶電小環(huán)1和小環(huán)2，小環(huán)2固定在圓環(huán)上某點(diǎn)（圖中未畫出），小環(huán)1原來(lái)在A點(diǎn)．現(xiàn)讓小環(huán)1逆時(shí)針從A轉(zhuǎn)到B點(diǎn)（如圖a），在該過(guò)程中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電場(chǎng)強(qiáng)度x方向的分量E_x隨θ變化的情況如圖b所示，y方向的分量E_y隨θ變化的情況如圖c所示，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．小環(huán)2可能在AC間的某點(diǎn)

B．小環(huán)1帶負(fù)電，小環(huán)2帶正電

C．小環(huán)1在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先減后增

D．坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)一直為零

Answer 1

分析：由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，結(jié)合矢量疊加原則，并根據(jù)圓的對(duì)稱性，結(jié)合電場(chǎng)力做功導(dǎo)致電勢(shì)能變化，從而即可求解．

解答：解：A、小環(huán)2放AC之間的話，它在O的電場(chǎng)既有x方向分量，也有y方向分量，
小環(huán)1轉(zhuǎn)到B點(diǎn)時(shí)，它在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)只有y方向分量，不可能使E_x=0，與圖b矛盾．所以A錯(cuò)誤．
B、參照D選項(xiàng)的解釋，即使B是其中一種可能，它也是不全面的，起碼應(yīng)該加上“可能”兩個(gè)字，故B錯(cuò)誤．
C、參照D選項(xiàng)的電荷分布，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，電勢(shì)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤．
D、C處放一個(gè)-Q，A處+Q，可以得到b、c兩條曲線．這樣的話O點(diǎn)始終處于AC連線的中垂線上，電勢(shì)為零．故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：考查矢量的分解、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，同時(shí)掌握等量異種電荷中垂線即為等勢(shì)線，并注意學(xué)會(huì)假設(shè)法解題，及電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能是降低．