题目内容
【题目】如图所示,真空中的、
为两个等大的均匀带电圆环,其圆心分别为
、
,带电量分别为
、
,将它们平行放置,
、
连线垂直于圆环平面,
为
的中点,现有质量为
、带电量为
的微粒(重力不计)从左方沿
、
连线方向射入,到
点时速度
,到
点时速度
,取无穷远处为电势零点,点电荷的电势公式为
,式中
为静电力常量,
为点电荷的电量,
为到点电荷的距离,则( )
A.微粒从至
做加速运动,且
B.微粒越过点后先做加速运动,后做减速运动
C.微粒将以为中心做往返运动
D.微粒在整个运动过程中的最终速度为
【答案】ABD
【解析】
A.由题意可知由至
电场向右,微粒所受电场力向右,故从
到
微粒做加速运动,由对称性可知,粒子由
至
与由
至
电场力做的功相同,故动能的变化量相同,故有
代入数据可得,故A正确;
B.根据电场分布的特点可知微粒越过点后开始阶段电场力向右,微粒做加速运动;后面电场力向左,微粒做减速运动,故B正确;
CD.由对称性可知,整个图形的中垂线为等势线,取无穷远处为零势点时此线即为零势线,粒子由点运动到无穷远处,电势未发生变化,电场力做功为零,故粒子最终的速率与
点的速率相等,即为最终速度为
,微粒不会返回B点,故C错误,D正确。
故选ABD。
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