题目内容

8.如图所示,某种材料的绝缘细圆环竖直固定放置,均匀带有正电荷Q.一带电量为-q的粒子,沿圆环水平轴线从很远处飞来并到达圆心O,不计粒子的重力.关于粒子的运动,下列说法中正确的是(  )
A.粒子的速度先增大后减小B.粒子的电势能先增大后减小
C.粒子的加速度先增大后减小D.粒子动能与电势能之和一直在增大

分析 带有正电荷圆环的电场电场线从圆环出发到无穷远终止,分析粒子q所受的电场力方向,即可判断其运动情况.根据电场力做功正负,判断电势能的变化.无穷远场强为零,O点场强也为零,即可从无穷远到O点,场强先增大后减小,粒子的加速度先增大,后减小.根据能量守恒分析动能与电势能之和.

解答 解:A、如图中虚线上,带正电圆环的电场线从圆环出发到无穷远终止,带负电的粒子q所受的电场力方向与其运动方向相同,所以粒子一直做加速运动.故A错误.
B、电场力对粒子-q一直做正功,其电势能一直减小.故B错误.
C、无穷远场强为零,O点场强也为零,即可从无穷远到O点,场强先增大后减小,粒子所受的电场力先增大后减小,所以其加速度先增大,后减小.故C正确.
D、根据能量守恒得知:粒子的动能与电势能之和保持不变.故D错误.
故选:C.

点评 本题采用极限法分析场强的变化,来分析加速度的变化是关键.对于电场强度方向,可根据电场的叠加原理理解.

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