Question

如圖所示，兩個(gè)固定的相同細(xì)環(huán)同軸放置，相距一定的距離，O₁、O₂分別為兩環(huán)的圓心，O為O₁、O₂連線的中點(diǎn)，P在O的右側(cè)．兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷．則（　　）

A、若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)電勢(shì)也為零

B、在P點(diǎn)釋放一帶正電的粒子，則該粒子將在O₁、O₂間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

C、一帶電的粒子沿軸線穿過兩環(huán)，經(jīng)O₁、O₂時(shí)加速度相同

D、一帶正電的粒子從O₁右側(cè)沿軸線穿過兩環(huán)，電勢(shì)能一直增加

Answer 1

分析：本題關(guān)鍵要將一對(duì)圓環(huán)分割為若干個(gè)點(diǎn)電荷進(jìn)行分析，可以結(jié)合對(duì)稱性分析，也可以將其組合成一對(duì)對(duì)與軸線平行的等量異號(hào)電荷進(jìn)行分析處理，得出電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)后再根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系進(jìn)行分析處理．

解答：解：A、一對(duì)等量異號(hào)電荷連線的中垂線上的各個(gè)點(diǎn)電勢(shì)都相等，可以將一對(duì)帶等量異號(hào)電荷的帶電圓環(huán)看成若干對(duì)與軸線平行的帶等量異號(hào)電荷的點(diǎn)電荷構(gòu)成，將一試探電荷從O點(diǎn)沿著中垂線移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做功為零，故O點(diǎn)電勢(shì)與無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)相等，故A正確；
B、從P點(diǎn)釋放一帶正電的粒子，粒子受到的電場(chǎng)力一直向左，故會(huì)穿過左邊的環(huán)，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)對(duì)稱性，可以知道，帶電的粒子沿軸線穿過兩環(huán)，經(jīng)O₁、O₂時(shí)受到的電場(chǎng)力的合力相同，故加速度相同，故C正確；
D、由于在O₁環(huán)右側(cè)較遠(yuǎn)處，一對(duì)帶電圓環(huán)對(duì)正試探電荷為排斥力，到達(dá)O₁處，環(huán)O1對(duì)其無作用力，環(huán)O₂對(duì)其有吸引力，故合力為吸引力，則環(huán)O1右側(cè)必定有一個(gè)平衡點(diǎn)，故帶正電的粒子從O₁右側(cè)的平衡點(diǎn)右側(cè)沿軸線穿過兩環(huán)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)能先增加后減小，故D錯(cuò)誤；
故選AC．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵通過將圓環(huán)分割為若干點(diǎn)電荷進(jìn)行處理，結(jié)合對(duì)稱性得到試探電荷在中軸線和中垂線上的受力特點(diǎn)，然后再根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系進(jìn)行分析處理；其中，特別要注意中軸線上有2個(gè)平衡點(diǎn)．