题目内容
【题目】如图,A、B两点分别固定有等量的点电荷,其中A处的为正电荷,B处的电性未知。MN为AB连线的中垂线,O为垂足。由绝缘材料制成的闭合光滑轨道abed关于O点对称,其上穿有带正电小环。现在P点给小环一沿轨道切线方向的初速度,小环恰能沿轨道做速率不变的运动,则(不考虑重力)( )
A.小环在a、c两点受到的电场力相同
B.小环在b、d两点的电势能相同
C.若在d点断开轨道,小环离开轨道后电场力一直做正功
D.若将小环从d沿da连线移到a,电场力先做负功后做正功
【答案】BCD
【解析】
由带电小环恰能沿轨道做速率不变的运动可知,在运动过程中电场力对小环不做功,即轨道上各处的电势相同,轨道与电场中的某一等势线重合,根据常见电场的电场分布图和等势面分布图可知,A、B两点处固定的是等量同种电荷。
A.由等量同种电荷中垂线上的电场分布特点可知,a、c两点电场强度大小相等,方向相反,故小环在a、c两点受到的电场力方向不同,故A错误;
B.b、d两点在同一等势面上,故b、d两点的电势能相同,故B正确;
C.若在d点断开轨道,此时速度方向与电场力方向垂直,此后,电场力方向与速度方向成锐角,电场力一直做正功,故C正确;
D.由等量同种电荷的电势分布可知,da连线上从d点到a点,电势先升高后降低,故带正电的小环电势能先增大后减小,故电场力先做负功,后做正功,故D正确。
故选BCD。
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