Question

【題目】如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，x軸上固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q，y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿（細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處），將一個(gè)套在桿上重力不計(jì)的帶電圓環(huán)（視為質(zhì)點(diǎn)）從桿上P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處離開細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，加速度一直增大

B. 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，速度一直增大

C. 增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

D. 將圓環(huán)從桿上P的上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A. 圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，受庫(kù)侖引力，桿子的彈力，庫(kù)侖引力沿桿子方向上的分力等于圓環(huán)的合力，滑到O點(diǎn)時(shí)，所受的合力為零，加速度為零。故A錯(cuò)誤。

B. 圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，只有庫(kù)侖引力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能一直增大，則速度一直增大。故B正確。

CD. 根據(jù)動(dòng)能定理得：

根據(jù)牛頓第二定律得：

聯(lián)立解得：

增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)仍然可以做圓周運(yùn)動(dòng)；若增大高度，知電勢(shì)差U增大，庫(kù)侖引力與所需向心力不等，不能做圓周運(yùn)動(dòng)。故C正確，D錯(cuò)誤。