Question

如圖所示的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)套在桿上的  帶電圓環(huán)（視為質(zhì)點(diǎn)）從桿上P處由靜止釋放，圓環(huán)從O處離開細(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（不計(jì)重力）（  ）

A．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

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

C．增大圓環(huán)所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)從O處離開細(xì)桿后仍然能繞點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng)

D．增大點(diǎn)電荷所帶的電荷量，其他條件不變，圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變大

Answer 1

ACD

解析:

  因?yàn)閳A環(huán)從O處離開細(xì)桿后恰好繞點(diǎn)電荷Q做圓周運(yùn)動(dòng)，所以圓環(huán)和點(diǎn)電荷Q之間的庫(kù)侖力為庫(kù)侖引力。如圖所示，圓環(huán)沿細(xì)桿從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，庫(kù)侖力的一個(gè)分力始終與速度方向相同，所以速度一直增大，A正確；但是的大小變化不一定，若P點(diǎn)開始時(shí)據(jù)O點(diǎn)的距離很大，則可能先變大后變小，所以B錯(cuò)誤；圓環(huán)沿細(xì)桿從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中，據(jù)動(dòng)能定理得，    ①

圓環(huán)繞Q做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，據(jù)牛頓第二定律得  ②，

由①、②式可知，圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件是   ③，

與圓環(huán)帶電荷量q無(wú)關(guān)，所以C正確；由③式可知，增大點(diǎn)電荷所帶的電荷量Q，其他條件不變，圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變大，D正確。