Question

9．如圖所示，兩個固定的相同細環(huán)相距一定的距離，同軸放置，O₁、O₂分別為兩環(huán)的圓心，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷．一帶正電的粒子從很遠處沿軸線飛來并穿過兩環(huán)．則在帶電粒子運動過程中（　　）

• A． 在O₁點粒子加速度方向向右
• B． 從O₁到O₂過程粒子電勢能一直增加
• C． 軸線上O₁點右側存在一點，粒子在該點動能最小
• D． 軸線上O₁點右側，O₂點左側都存在場強為零的點，它們關于O₁、O₂連線中點對稱

Answer 1

分析 在O₁點時，右環(huán)上電荷由于關于O₁對稱，所以其在O₁產(chǎn)生的電場強度為0，而-Q各點在O₁產(chǎn)生的場強水平向左，故+q在O₁點所受電場力方向向左；要看電勢能如何變化就看電場力如何做功；如果合外力做正功，動能增大，合外力做負功，動能減小；根據(jù)E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$可知在O₁右側+Q產(chǎn)生的場強的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場強大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場但場強卻不會為0．

解答 解：A、在O₁點時，右環(huán)上電荷由于關于O₁對稱，所以其在O₁產(chǎn)生的電場強度為0，而-Q各點在O₁產(chǎn)生的場強水平向左，故+q在O₁點所受電場力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A錯誤；
B、在+q從O₁向O₂運動的過程中+Q對+q的電場力向左，-Q對+q的作用力方向也向左，故電場力對+q始終做正功，故+q的電勢能一直減�。�故B錯誤；
C、根據(jù)E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$可知在O₁右側+Q產(chǎn)生的場強的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場強大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場但場強卻不會為0，故合場強為0的位置應該在O₁的右側，而在合力為0之前合外力做負功，動能持續(xù)減小，之后合力做正功，動能增大，故動能最小的點在O₁的右側，故C正確；
D、根據(jù)E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$可知在O₁右側+Q產(chǎn)生的場強的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場強大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場但場強卻不會為0，故合場強為0的位置應該在O₁的右側，同理O₂的左側也有場強為0的位置，而O₁和O₂之間場強始終大于0，由于兩個電荷的電荷量相同，故電場關于O₁、O₂的連線對稱，故D正確．
故選：CD．

點評 本題考查了電場的合成，解決這類題目的技巧是詳實的分析，仔細的計算，每個位置都不能漏過．場強是矢量，其運算利用平行四邊形定則．