Question

如圖所示，在空間中的A、B兩點固定著一對等量正點電荷，有一帶電微粒在它們產生的電場中運動，設帶電微粒在運動過程中只受到電場力的作用，帶電微粒在電場中所做的運動可能是：A．勻變速直線運動、B．勻速圓周運動、C．類似平拋運動、D．機械振動。

現有某同學分析如下：帶電粒子在電場中不可能做勻變速直線運動與類似平拋運動，因為帶電粒子在電場中不可能受到恒定的外力作用，所以A、C是錯誤的，也不可能做勻速圓周運動，因為做勻速圓周運動的物體所受的合外力始終指向圓心充當向心力，圖示中兩點電荷所產生的電場不可能提供這樣的向心力，所以B也是錯誤的。唯有D正確，理由是在AB連線中點O兩側對稱位置之間可以做機械振動。

你認為該同學的全部分析過程是否有錯，若沒有錯，請說明正確答案“D”成立的條件？若有錯，請指出錯誤并說明理由。

Answer 1

答：該同學分析有錯（2分）。

解析:

對A、C、D三個選項的分析正確，對B選項的分析錯誤（2分）。實際上兩個正的點電荷周圍電場分布中，根據對稱性可知，在經O點垂直于AB連線的平面（2分）內各點的場強方向的反向延長線都經過O點，在此平面內，若使帶負電的粒子（2分）以一定方向的初速度運動，就可以做勻速圓周運動。