Question

【題目】如圖所示，豎直平面內的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O處)，將一個重力不計的帶電圓環(可視為質點)套在桿上，從P處由靜止釋放，圓環從O處離開細桿后恰好繞點電荷Q做勻速圓周運動，則下列說法中正確的是(　　)

A. 圓環沿細桿從P運動到O的過程中，加速度一直增大

B. 圓環沿細桿從P運動到O的過程中，速度先增大后減小

C. 若只增大圓環所帶的電荷量，圓環離開細桿后仍能繞點電荷Q做勻速圓周運動

D. 若將圓環從桿上P點上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環離開細桿后不能繞點電荷Q做勻速圓周運動

Answer 1

【答案】CD

【解析】A：圓環沿細桿從P運動到O的過程中，受庫侖引力和桿的彈力，庫侖引力沿桿向下的分力等于圓環的合力；滑到O點時，合力等于0，加速度為0；故A錯誤。

B：圓環沿細桿從P運動到O的過程中，只有庫侖引力做正功，由動能定理知，動能一直增加，則速度一直增大；故B錯誤。

CD： 對圓環沿細桿從P運動到O的過程，對圓周運動，聯立得：；

若只增大圓環所帶的電荷量，圓環離開細桿后仍能繞點電荷Q做勻速圓周運動；故C正確；

將圓環從桿上P點上方由靜止釋放，增大，圓環離開細桿后不能繞點電荷Q做勻速圓周運動，故D正確。