Question

如图所示，光滑绝缘细杆AB水平置于带电小球的正上方，小球的电荷量为+Q．a、b是水平细杆上的两点，且在以小球为圆心的同一竖直圆周上，c为a、b的中点．一个质量为m、电荷量为-q的小圆环套在细杆上，从a点由静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．小圆环所受库仑力先增大后减小

B．小圆环的动能先减小后增大

C．小圆环与带电小球组成的系统的电势能在c点最大

D．小圆环与带电小球组成的系统的电势能在a、b两点最大

Answer 1

分析：解答本题需掌握：库仑定律F=

kQq

r2

；
电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；
点电荷的等势面是同心球面．

解答：解：A、由库仑定律F=

kQq

r2

可知，小圆环由a→c→b，库仑力先增大后减小，故A正确；
B、由于只有电场力做功，电场力先做正功再做负功，故根据动能定理，动能先增大后减小，故B错误；
C、D、由于电场力先做正功再做负功，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，故电势能先减小后增大，故a、b两点处小圆环电势能最大，c处小圆环电势能最小，故C错误，D正确；
故选A、D．

点评：本题关键要能熟悉点电荷的等势面分布情况，同时结合动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析．