Question

有一個大塑料圓環固定在水平面上，以圓環圓心為坐標原點建立平面直角坐標系．其上面套有兩個帶電小環1和小環2，小環2固定在圓環上某點（圖中未畫出），小環1原來在A點．現讓小環1逆時針從A轉到B點（如圖a），在該過程中坐標原點O處的電場強度x方向的分量E_x隨θ變化的情況如圖b所示，y方向的分量E_y隨θ變化的情況如圖c所示，則下列說法正確的是（　　）

A．小環2可能在AC間的某點

B．小環1帶負電，小環2帶正電

C．小環1在轉動過程中，電勢能先減后增

D．坐標原點O處的電勢一直為零

Answer 1

分析：由點電荷電場強度的分布，結合矢量疊加原則，并根據圓的對稱性，結合電場力做功導致電勢能變化，從而即可求解．

解答：解：A、小環2放AC之間的話，它在O的電場既有x方向分量，也有y方向分量，
小環1轉到B點時，它在O點的場強只有y方向分量，不可能使E_x=0，與圖b矛盾．所以A錯誤．
B、參照D選項的解釋，即使B是其中一種可能，它也是不全面的，起碼應該加上“可能”兩個字，故B錯誤．
C、參照D選項的電荷分布，電場力先做負功再做正功，電勢能先增大后減小，故C錯誤．
D、C處放一個-Q，A處+Q，可以得到b、c兩條曲線．這樣的話O點始終處于AC連線的中垂線上，電勢為零．故D正確；
故選：D．

點評：考查矢量的分解、點電荷電場強度的分布，同時掌握等量異種電荷中垂線即為等勢線，并注意學會假設法解題，及電場力做正功，電勢能是降低．