Question

5．如圖所示，一絕緣的豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷．一光滑細桿從圓心垂直圓環(huán)平面穿過圓環(huán)，桿上套有帶正電的小球，現(xiàn)使小球從a點由靜止釋放，并開始計時，后經(jīng)過b、c兩點，運動過程中的v-t圖  如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． 帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強為零
• B． a點場強大于b點場強
• C． 電勢差 U_ab＜U_bc
• D． 小球由b到c的過程中平均速度大于0.55m/s

Answer 1

分析 場強可根據(jù)電場的疊加原理分析．通過乙圖的v-t圖象判斷出加速度大小，分析電場力大小，從而判斷電場強度的大小，由電場力做功即可判斷電勢能，由W=qU求的電勢差．

解答 解：A、根據(jù)電場的疊加原理和對稱性可知，帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強為零，故A正確．
B、由乙圖知，小球在a處的加速度小于b處加速度，由qE=ma知，a點場強小于b點場強，故B錯誤．
C、根據(jù)動能定理得：qU_ab=$\frac{1}{2}$m${v}_^{2}$-0=$\frac{1}{2}$m×0.4²=0.08m
qU_bc=$\frac{1}{2}$m${v}_{c}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_^{2}$=$\frac{1}{2}$m×（0.7²-0.4²）=0.165m，可得U_ab＜U_bc．故C正確．
D、小球由b到c的過程中做非勻加速運動，位移大于勻加速運動的位移，
所以平均速度大于$\frac{0.7+0.4}{2}$=0.55m/s，故D正確．
故選：ACD．

點評 本題關鍵要明確圖象的斜率等于加速度，抓住電場力做正功時電勢能減小，進行分析即可．