Question

如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电荷量为-q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等.Oa之间距离为h₁，ab之间距离为h₂，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a点的速率为.则下列说法正确的是       （   ）

A.小环通过b点的速率为

B.小环从O到b，电场力做的功可能为零

C.小环在Oa之间的速度是先增大后减小

D.小环在ab之间的速度是先减小后增大

Answer

A

【解析】

试题分析：a、b两点是+Q所产生的电场中的两个等势点，所以小环从a到b的过程中只有重力做功，根据动能定理研究小环从a到b的过程得：mgh2=mv2b-mv2a，解得vb=，故A正确，小环在oa之间运动过程，重力和电场力均做正功，小环在ab之间运动过程，重力做正功，电场力做功为0．所以在a到b的过程中电场力做正功．故B错误；小环在oa之间运动过程，重力和电场力均做正功，速度一直增大．故CD错误。

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题运用动能定理分析物体的运动情况，关键确定电场力做功，要抓住电场力做功的特点：电荷与初末位置的电势差有关，与路径无关。由题可知，a点与b点电势相等，则小环从O点移到a点与移到b点电场力做功相等，根据动能定理分别研究小环从O点移到a点与O点移到b点，求解小环通过b点的速率．根据动能定理分析小环从o到b电场力做功不等于零．小环在oa之间运动时，重力和电场力均做正功速度一直增大．根据动能定理研究小环滑到ab的速度大小，分析小环在ab之间的速度如何变化．