Question

如圖所示，A、B兩點(diǎn)各放一電荷量均為Q的等量異種電荷，有一豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿在兩電荷連線的垂直平分線上，a、b、c是桿上的三點(diǎn)，且ab=bc=l，b、c關(guān)于兩電荷連線對稱．質(zhì)量為m、帶正電荷q的小環(huán)套在細(xì)桿上，自a點(diǎn)由靜止釋放，則（ ）
A．小環(huán)通過b點(diǎn)時速度為
B．小環(huán)通過c點(diǎn)時速度為
C．小環(huán)從b到c速度可能先減小后增大
D．小環(huán)做勻加速直線運(yùn)動

Answer 1

【答案】分析：等量異種電荷連線的垂直平分線上，電場強(qiáng)度的方向垂直于平分線，光滑絕緣細(xì)桿a、b、c三點(diǎn)，帶正電荷q的小環(huán)套在細(xì)桿上，自a點(diǎn)由靜止釋放，雖然受到電場力，但由于光滑所以不受摩擦力，所以小環(huán)在豎直方向只受到重力作用的自由落體運(yùn)動，
解答：解：A、中垂線上各點(diǎn)的合場強(qiáng)均為水平向右，與環(huán)的運(yùn)動方向垂直，導(dǎo)致電場力不做功，而在豎直方向小環(huán)只受到重力作用，故小環(huán)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．
由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系可得：v_b=，故A錯誤．D正確．
B、由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系可得：v_c==2，故B錯誤．
C、中垂線上各點(diǎn)的合場強(qiáng)均為水平向右，與環(huán)的運(yùn)動方向垂直，導(dǎo)致電場力不做功，而在豎直方向小環(huán)只受到重力作用，小環(huán)從b到c速度不斷增加，故C錯誤．
故選D．
點(diǎn)評：考查等量異種電荷電場線的分布、自由落體的特點(diǎn)、根據(jù)受力去分析運(yùn)動，同時由于桿的限制，導(dǎo)致電場力不做功，只有重力做功．