Question

1．兩個完全相同的圓環(huán)同軸豎直放置在一條直線上，兩圓環(huán)均勻帶等量的正電荷，O₁、O₂為兩環(huán)圓心，P₁、P₃為相對O₁的對稱點，P₂、P₄為相對O₂的對稱點，O為O₁O₂的中點，P₃O=P₄O，則下列說法中正確的是（　　）

• A． P₃、P₄兩點的電場強度相同
• B． P₁、P₂兩點的電場強度相同
• C． P₃、P₄兩點電勢相同
• D． 在P₁處由靜止釋放帶負電的粒子（粒子只受到電場力），該粒子到達P₃點處速度不為零

Answer 1

分析 首先據題意，利用對稱性判斷軸線上場強的特點，從而判斷各點的場強；再據電勢差公式判斷P₃、P₄到O點的電勢差，從而判斷兩點的電勢；利用電場力做功情況判斷帶負電離子的運動情況．

解答 解：AB、據圓環(huán)及軸線的對稱性可知，軸線上的場強方向沿著軸線，且P₁、P₂兩點的電場強度大小相同，兩點場強的方向從該點指向外側；P₃、P₄兩點的電場強度大小相同，兩點場強的方向從該點指向O；故AB錯誤；
C、據對稱性可知，P₃、P₄兩點到O點軸線上的各點的場強大小關于O點對稱，所以同一個試探電荷從O點到兩點電場力做功相同，據電勢差定義可知，兩點到O點的電勢差相同，即兩點的電勢相等，故C正確；
D、若只有左側圓環(huán)，據對稱性和功能關系可知，P₁處由靜止釋放帶負電的粒子（粒子只受到電場力），該粒子到達P₃點處速度為零；但是本題在右側有一個帶電的圓環(huán)，會使軸線上的合場強發(fā)生變化，即負電的離子移動時，右側圓環(huán)產生的電場對負電荷做正功，即負電荷的動能變大，所以該粒子到達P₃點處速度不為零，故D正確．
故選：CD．

點評 靈活利用對稱性分析軸線上場強的特點是解題的關鍵，注意場強是矢量和判斷電勢高低的方法，此題綜合性較強，難度較大．