Question

（2011?泰州一模）如圖所示的xOy坐標系中，x軸上固定一個點電荷Q，y軸上固定一根光滑絕緣細桿（細桿的下端剛好在坐標原點D處），將一個套在桿上重力不計的帶電圓環(huán)（視為質點）從桿上P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處離開細桿后恰好繞點電荷Q做圓周運動．下列說法正確的是（　　）

A．圓環(huán)沿細桿從P運動到D的過程中，速度一直增大

B．圓環(huán)沿細桿從P運動到D的過程中，加速度一直增大

C．增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)從0處離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動

D．將帶電圓環(huán)（視為質點）從桿上P的上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環(huán)從D處離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動

Answer 1

分析：根據(jù)動能定理，通過合力做功情況判斷動能的變化，根據(jù)所受合力的變化判斷加速度的變化．圓環(huán)離開細桿后做圓周運動，靠庫倫引力提供向心力．

解答：解：A、圓環(huán)從P運動到O的過程中，只有庫侖引力做正功，根據(jù)動能定理知，動能一直增大，則速度一直增大．故A正確．
B、圓環(huán)從P運動到O的過程中，受庫侖引力，桿子的彈力，庫侖引力沿桿子方向上的分力等于圓環(huán)的合力，滑到O點時，所受的合力為零，加速度為零．故B錯誤．
C、根據(jù)動能定理得，qU=

1

2

mv2，根據(jù)牛頓第二定律得，k

Qq

r2

=m

v2

r

，聯(lián)立解得k

Q

r2

=

2U

r

，可知圓環(huán)仍然可以做圓周運動．若增大高度，知電勢差U增大，庫侖引力與所需向心力不等，不能做圓周運動．故C正確，D錯誤．
故選AC．

點評：本題考查了動能定理、牛頓第二定律，綜合性較強，對學生的能力要求較高，關鍵需理清圓環(huán)的運動情況，知道圓環(huán)的合力變化．