Question

如圖所示，相距為5R的A、B兩點有2 個帶負電的固定點電荷，電荷量分別為q 和2q。在A、B連線與 A 點相距為2R 處有一 O 點，豎直平面內固定一圓心在 O 點，半徑為 R 的光滑絕緣圓軌道。有一帶正電，質量為m，電荷量為q_o的小環沿圓軌道做完整的圓周運動，則電荷量為q_o的小環

A．做勻速圓周運動
B．做圓周運動的向心力由軌道提供
C．在圓軌道上運動時電勢能和機械能之和不變
D．在最高點的速度大于其在最低點的速度

Answer 1

C

試題分析： 小環受到重力為庫侖力始終平衡時，才能沿軌道做勻速圓周運動，故A錯誤；小環受重力、庫侖力和軌道的彈力作用，其合力沿指向圓心方向的分力提供小環運動的向心力，切線方向分力提供切向加速度，故B錯誤；在軌道上運動過程中，沒有摩擦阻力，只有庫侖力和重力做功，根據能量守恒定律可知，能量只在電勢能和機械能之間轉化，其總和保持不變，故C正確；在從最高點到最低點過程中，庫侖力做功為零，重力做正功，由動能定理可知，最低點速度大于最高點速度，故D錯誤。