Question

如圖，A、B兩點各放一電荷量均為Q的等量異種電荷，有一豎直放置的光滑絕緣細桿在兩電荷連線的垂直平分線上，a、b、c是桿上的三點，且ab=bc=l，b、c關于兩電荷連線對稱．質量為m、帶正電荷q的小環套在細桿上，自a點由靜止釋放，則（　　）

• A．小環通過b點時速度為

  2gl

• B．小環通過c點時速度為

  3gl

• C．小環從b到c速度可能先減小后增大
• D．小環做勻加速直線運動

Answer 1

分析：等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線，電場強度的方向垂直于平分線，光滑絕緣細桿a、b、c三點，帶正電荷q的小環套在細桿上，自a點由靜止釋放，雖然受到電場力，但由于光滑所以不受摩擦力，所以小環在豎直方向只受到重力作用的自由落體運動，

解答：解：A、D圖中ac是一條等勢線，小環下落過程中電場力不做功，而在豎直方向小環只受到重力作用，故小環做初速度為零的勻加速直線運動．
由初速度為零的勻加速直線運動的速度與位移關系可得：v_b=

2gl

，故A、D正確．
B、由初速度為零的勻加速直線運動的速度與時間關系可得：v_c=

2g?2l

=2

gl

，故B錯誤．
C、中垂線上各點的合場強均為水平向右，與環的運動方向垂直，導致電場力不做功，而在豎直方向小環只受到重力作用，小環從b到c速度不斷增加，故C錯誤．
故選AD．

點評：考查等量異種電荷電場線的分布、自由落體的特點、根據受力去分析運動，同時由于桿的限制，導致電場力不做功，只有重力做功．