Question

【題目】如圖所示的豎直平面的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），將一個套在桿上重力不計的帶電圓環（視為質點）從桿上P處靜止釋放，圓環從O處離開細桿后恰好繞點電荷Q做圓周運動。下列說法正確的是

A. 圓環沿細桿從P運動到O的過程中，加速度一直減小

B. 圓環沿細桿從P運動到O的過程中，速度一直增大

C. 若僅增大圓環所帶的電荷量，圓環從0處離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動

D. 將帶電圓環從桿上P的上方由靜止釋放，其他條件不變，圓環從D處離開細桿后仍然能繞點電荷做圓周運動

Answer 1

【答案】BC

【解析】圓環從P運動到O的過程中，受庫侖引力、彈力，庫侖引力沿桿方向上的分力等于圓環的合力，滑到O點時，所受的合力為零，加速度為零，故A錯誤；圓環從P運動到O的過程中，庫侖引力做正功，動能一直增大，則速度也一直增大，故B正確；根據動能定理： ，解得到O點的速度為，庫侖力提供向心力得： ，可得： ，由此可知與電荷量無關，圓環仍然可以做圓周運動，若增大高度，知電勢差U增大，庫侖引力與所需向心力不等，不能做圓周運動，故C正確，D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。