Question

如圖所示，兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離，同軸放置，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異種電荷．一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來(lái)并穿過(guò)兩環(huán)，則在帶電粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中   (    )   

A．在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左

B．從O1到O2過(guò)程粒子電勢(shì)能一直增加

C．軸線上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn)，粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小

D．軸線上O1點(diǎn)右側(cè)、O2點(diǎn)左側(cè)都存在場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，它們關(guān)于O1、O2連線中點(diǎn)對(duì)稱

Answer 1

ACD

解析試題分析：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，故加速度的方向水平向左，故選項(xiàng)A正確；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，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)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)，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)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，由于兩個(gè)電荷的電荷量相同，故電場(chǎng)關(guān)于O₁、O₂的連線對(duì)稱，故選項(xiàng)D正確．
考點(diǎn)：本題關(guān)鍵通過(guò)將細(xì)環(huán)分割為若干點(diǎn)電荷進(jìn)行處理，結(jié)合對(duì)稱性得其電場(chǎng)在中軸線分布特點(diǎn)，進(jìn)而分析兩個(gè)細(xì)環(huán)合電場(chǎng)的分布特點(diǎn)，然后再根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系進(jìn)行分析處理；其中，特別要注意分析中軸線上合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的位置．