Question

【題目】如圖所示的豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，x軸上固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q，y軸上固定一根光滑絕緣細(xì)桿（細(xì)桿的下端剛好在坐標(biāo)原點(diǎn)O處），將一個(gè)套在桿上重力不計(jì)的帶電圓環(huán)（視為質(zhì)點(diǎn)）從桿上P處?kù)o止釋放，圓環(huán)從O處離開(kāi)細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，加速度一直減小

B. 圓環(huán)沿細(xì)桿從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，速度一直增大

C. 若僅增大圓環(huán)所帶的電荷量，圓環(huán)從0處離開(kāi)細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

D. 將帶電圓環(huán)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(kāi)細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】BC

【解析】圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，受庫(kù)侖引力、彈力，庫(kù)侖引力沿桿方向上的分力等于圓環(huán)的合力，滑到O點(diǎn)時(shí)，所受的合力為零，加速度為零，故A錯(cuò)誤；圓環(huán)從P運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，庫(kù)侖引力做正功，動(dòng)能一直增大，則速度也一直增大，故B正確；根據(jù)動(dòng)能定理： ，解得到O點(diǎn)的速度為，庫(kù)侖力提供向心力得： ，可得： ，由此可知與電荷量無(wú)關(guān)，圓環(huán)仍然可以做圓周運(yùn)動(dòng)，若增大高度，知電勢(shì)差U增大，庫(kù)侖引力與所需向心力不等，不能做圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤。所以BC正確，AD錯(cuò)誤。