Question

有一个大塑料圆环固定在水平面上，以圆环圆心为坐标原点建立平面直角坐标系．其上面套有两个带电小环1和小环2，小环2固定在圆环上某点（图中未画出），小环1原来在A点．现让小环1逆时针从A转到B点（如图a），在该过程中坐标原点O处的电场强度x方向的分量E_x随θ变化的情况如图b所示，y方向的分量E_y随θ变化的情况如图c所示，则下列说法正确的是（　　）

A．小环2可能在AC间的某点

B．小环1带负电，小环2带正电

C．小环1在转动过程中，电势能先减后增

D．坐标原点O处的电势一直为零

Answer 1

分析：由点电荷电场强度的分布，结合矢量叠加原则，并根据圆的对称性，结合电场力做功导致电势能变化，从而即可求解．

解答：解：A、小环2放AC之间的话，它在O的电场既有x方向分量，也有y方向分量，
小环1转到B点时，它在O点的场强只有y方向分量，不可能使E_x=0，与图b矛盾．所以A错误．
B、参照D选项的解释，即使B是其中一种可能，它也是不全面的，起码应该加上“可能”两个字，故B错误．
C、参照D选项的电荷分布，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，故C错误．
D、C处放一个-Q，A处+Q，可以得到b、c两条曲线．这样的话O点始终处于AC连线的中垂线上，电势为零．故D正确；
故选：D．

点评：考查矢量的分解、点电荷电场强度的分布，同时掌握等量异种电荷中垂线即为等势线，并注意学会假设法解题，及电场力做正功，电势能是降低．