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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

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E_pG、机械能E、电势能E_pE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E_pG小于零，从O到A′的过程中E_pG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E_p电随位移增大非均匀增大，从O到A′的过程中E_p电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E_P=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E_pG=mgh，小球穿过圆环后，E_pG=-mgh，故B错误．
C、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C错误．
D、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

6．

某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示．由图可以得出（　　）

	A．	从t=4.0s到t=6.0s的时间内物体做匀减速直线运动
	B．	物体在t=10.0s时的速度大小约为6.8m/s
	C．	从t=10.0s到t=12.0s的时间内合外力对物体做的功约为7.3J
	D．	从t=2.0s到t=6.0s的时间内物体所受合外力先增大后减小

4．

气象探测气球内充有常温常压的氦气，从地面上升至某高空的过程中，气球内氦气的压强随外部气压减小而逐渐减小，其温度因启动加热装置而保持不变．高空气温为-7.0℃，球内氦气可视为理想气体，下列说法中正确的是（　　）

	A．	在此过程，气球内氦气体积逐渐增大
	B．	在此高空，关闭加热装置后，氦气分子平均动能增大
	C．	在此高空，关闭加热装置后，氦气将对外界做功
	D．	在此高空，关闭加热装置后，氦气将对外放热

1．

如图，在x＞0、y＞0的空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B，现有四个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，其出射方向如图所示，不计重力的影响，则（　　）

	A．	初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子
	B．	初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子
	C．	在磁场中运动时间最长的是沿③方向射出的粒子
	D．	在磁场中运动时间最短的是沿④方向射出的粒子

8．秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础．秦山核电站的能量来自于（　　）

	A．	天然放射性元素衰变放出的能量		B．	人工放射性同位素衰变放出的能量
	C．	重核裂变放出的能量		D．	轻核聚变放出的能量

18．