题目内容
【题目】如图所示,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置,B、D分别为两环圆心,C为BD中点.一带负电的粒子从很远处沿轴线飞来向下顺次穿过两环.若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中( )
A.粒子经过B点时加速度为零
B.粒子经过B点和D点时动能相等
C.粒子从A到C的过程中,电势能一直增大
D.粒子从B到D的过程中,速度先减小再增大
【答案】B
【解析】解:由题,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,所以两个圆环产生的电场关于C点是对称的,结合矢量合成的方法可得,C点的合场强为0.
A、结合矢量合成的方法可得,C点以上场强的方向向下上,C点以下场强的方向向下,所以带负电的粒子在B点受到的电场力的方向向下.故A错误;
B、由于两个圆环产生的电场关于C点是对称的,所以粒子从B到C电场力做的功的绝对值与粒子从C到D粒子电场力做的功绝对值大小相等,总功等于0.所以粒子经过B点与经过D点时的动能相等.故B正确;
C、粒子从A到C的过程中,受到的电场力的方向向下,电场力做正功,电势能一直减小.故C错误;
D、粒子从B到C的过程中,受到的电场力的方向向下,电场力做正功,动能增大,速度增大;C到D的过程中电场力的方向相反,所以速度先增大后减小.故D错误.
故选:B
【考点精析】解答此题的关键在于理解带电微粒(计重力)在电场中的运动的相关知识,掌握带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力,因此可以用两种方法处理:①正交分解法;②等效“重力”法.
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