Question

如圖所示，兩個固定的相同細環(huán)同軸放置，相距一定的距離，O₁、O₂分別為兩環(huán)的圓心，O為O₁、O₂連線的中點，P在O的右側(cè)．兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷．則（　�。�

A、若取無窮遠處電勢為零，則O點電勢也為零

B、在P點釋放一帶正電的粒子，則該粒子將在O₁、O₂間做往復(fù)運動

C、一帶電的粒子沿軸線穿過兩環(huán)，經(jīng)O₁、O₂時加速度相同

D、一帶正電的粒子從O₁右側(cè)沿軸線穿過兩環(huán)，電勢能一直增加

Answer 1

分析：本題關(guān)鍵要將一對圓環(huán)分割為若干個點電荷進行分析，可以結(jié)合對稱性分析，也可以將其組合成一對對與軸線平行的等量異號電荷進行分析處理，得出電場力做功的特點后再根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系進行分析處理．

解答：解：A、一對等量異號電荷連線的中垂線上的各個點電勢都相等，可以將一對帶等量異號電荷的帶電圓環(huán)看成若干對與軸線平行的帶等量異號電荷的點電荷構(gòu)成，將一試探電荷從O點沿著中垂線移動到無窮遠處，電場力做功為零，故O點電勢與無窮遠處電勢相等，故A正確；
B、從P點釋放一帶正電的粒子，粒子受到的電場力一直向左，故會穿過左邊的環(huán)，故B錯誤；
C、根據(jù)對稱性，可以知道，帶電的粒子沿軸線穿過兩環(huán)，經(jīng)O₁、O₂時受到的電場力的合力相同，故加速度相同，故C正確；
D、由于在O₁環(huán)右側(cè)較遠處，一對帶電圓環(huán)對正試探電荷為排斥力，到達O₁處，環(huán)O1對其無作用力，環(huán)O₂對其有吸引力，故合力為吸引力，則環(huán)O1右側(cè)必定有一個平衡點，故帶正電的粒子從O₁右側(cè)的平衡點右側(cè)沿軸線穿過兩環(huán)，電場力先做負(fù)功后做正功，電勢能先增加后減小，故D錯誤；
故選AC．

點評：本題關(guān)鍵通過將圓環(huán)分割為若干點電荷進行處理，結(jié)合對稱性得到試探電荷在中軸線和中垂線上的受力特點，然后再根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系進行分析處理；其中，特別要注意中軸線上有2個平衡點．