题目内容

1.如图所示,一均匀带正电绝缘细圆环水平固定,环心为O点.带正电的小球从O点正上方的A点由静止释放,穿过圆环中心O,并通过关于O与A点对称的A′点,取O点为重力势能零点.关于小球从A点运动到A′点的过程中,小球的加速度a、重力势能EpG、机械能E、电势能EpE随位置变化的情况,下列说法中正确的是(  )
A.从A到O的过程中a一定先增大后减小,从O到A′的过程中a一定先减小后增大
B.从A到O的过程中EpG小于零,从O到A′的过程中EpG大于零
C.从A到O的过程中E随位移增大均匀减小,从O到A′的过程中E随位移增大均匀增大
D.从A到O的过程中EpE随位移增大非均匀增大,从O到A′的过程中EpE随位移增大非均匀减小

分析 画出小球运动的示意图,通过分析小球受到的电场力可能的情况,来确定合力情况,再由牛顿第二定律分析加速度情况.由EP=mgh分析重力势能的变化情况.根据电场力做功情况,分析小球机械能的变化和电势能的变化情况

解答 解:小球运动过程的示意图如图所示.
A、圆环中心的场强为零,无穷远处场强也为零,则小球从A到圆环中心的过程中,场强可能先增大后减小,也可能一直减小,则小球所受的电场力可能先增大后减小方向竖直向上,也可能一直减小方向向上,由牛顿第二定律得知,重力不变,则加速度可能先减小后增大,也可能一直增大.故A错误.
B、小球从A到圆环中心的过程中,重力势能EpG=mgh,小球穿过圆环后,EpG=-mgh,故B错误.
C、由于圆环所产生的是非匀强电场,小球下落的过程中,电场力做功与下落的高度之间是非线性关系,电势能变化与下落高度之间也是非线性关系,故C错误
D、小球从A到圆环中心的过程中,电场强度非匀强电场,电场力做负功但不是均匀变化的,机械能减小,但不是均匀减小,小球穿过圆环后,同理,故D正确.
故选:D

点评 本题难点是运用极限法分析圆环所产生的场强随距离变化的关系.机械能要根据除重力以外的力做功情况,即电场力情况进行分析

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网