如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处).将一个带电

如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处).将一个带电圆环(视为质点)套在杆上,(圆环重力不计).现将圆环从杆上p处由静止释放,圆环沿杆运动至O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动,图中虚线为圆环的运动轨迹.则下列说法正确的是(  )
A.圆环沿细杆从p运动到O的过程中,速度一直增大
B.圆环沿细杆从p运动到O的过程中,加速度一直增大
C.圆环沿细杆从p运动到O的过程中,圆环的电势能一直增大
D.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环从O处离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动
shlinzh 1年前 已收到1个回答 举报

zhangpu0905 幼苗

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解题思路:根据动能定理,通过合力做功情况判断动能的变化,根据所受合力的变化判断加速度的变化.圆环离开细杆后做圆周运动,靠库仑力提供向心力.

A、圆环从P运动到O的过程中,只有库仑引力做正功,根据动能定理知,动能一直增大,则速度一直增大.故A正确;
B、圆环从P运动到O的过程中,受库仑引力,杆子的弹力,库仑引力沿杆子方向上的分力等于圆环的合力,滑到O点时,所受的合力为零,加速度为零.故B错误;
C、圆环从P运动到O的过程中,库仑力做正功,故电势能减小,故C错误;
D、根据动能定理得:
qU=[1/2]mv2
根据牛顿第二定律得:
k [Qq
r2=m
v2/r]
联立解得:
k[Q
r2=
2U/r],可知圆环仍然可以做圆周运动,与q无关,故D正确;
故选:AD.

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能.

考点点评: 本题考查了动能定理、牛顿第二定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,关键需理清圆环的运动情况,知道圆环的合力变化.

1年前

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