Question

如图所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，O₁、O₂分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量电荷，一个重力不计的带正电的粒子从远处沿轴线飞来并穿过两环．则带电粒子运动过程中（　　）

A、运动到O₁点前，粒子加速度方向均向右

B、从O₁到O₂过程粒子电势能一直减小

C、在轴线上从O₁点右侧运动到O₁点的过程中，粒子的动能先减小后增大

D、经过轴线上O₁点时的动能等于经过O₂点时的动能

Answer 1

分析：在O₁点时，右环上电荷由于关于O₁对称，所以其在O₁产生的电场强度为0，而-Q各点在O₁产生的场强水平向左，故+q在O₁点所受电场力方向向左；要看电势能如何变化就看电场力如何做功；如果合外力做正功，动能增大，合外力做负功，动能减小；根据E=

kQ

r2

可知在O₁右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0．

解答：解：A、在O₁点时，右环上电荷由于关于O₁对称，所以其在O₁产生的电场强度为0，而-Q各点在O₁产生的场强水平向左，故+q在O₁点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A错误．
B、在+q从O₁向O₂运动的过程中+Q对+q的电场力向左，-Q对+q的作用力方向也向左，故电场力对+q始终做正功，故+q的电势能一直减小．故B正确．
C、根据E=

kQ

r2

可知在O₁右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O₁的右侧，而在合力为0之前合外力做负功，动能持续减小，之后合力做正功，动能增大，故动能最小的点在O₁的右侧，故C正确．
D、根据E=

kQ

r2

可知在O₁右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O₁的右侧，同理O₂的左侧也有场强为0的位置，而O₁和O₂之间场强始终大于0，故电场力做功，导致O₁点时的动能与经过O₂点时的动能不相等，故D错误．
故选BC．

点评：本题考查了电场的合成，解决这类题目的技巧是详实的分析，仔细的计算，每个位置都不能漏过．场强是矢量，其运算利用平行四边形定则．