Question

如图所示，一均匀带正电绝缘细圆环水平固定，环心为O点。带正电的小球从O点正上方的A点由静止释放，穿过圆环中心O，并通过关于O与A点对称的A′点。取O点为重力势能零点。关于小球从A点运动到A′点的过程中，小球的加速度a、重力势能EpG、机械能E、电势能EpE随位置变化的情况，下列说法中正确的是

A．从A到O的过程中a一定先增大后减小，从O到A'的过程中a一定先减小后增大

B．从A到O的过程中EpG小于零，从O到A'的过程中EpG大于零

C．从A到O的过程中E随位移增大均匀减小，从O到A'的过程中E随位移增大均匀增大

D．从A到O的过程中Ep电随位移增大非均匀增大，从O到A'的过程中Ep电随位移增大非均匀减小

Answer 1

D

【解析】

试题分析：因为OA方向的场强分布为先增后减，故带正电的小球从A到O的过程中受向上的电场力先增后减，故根据牛顿第二定律可知，a一定先减小后增大；同理可知，从O到A'的过程中a一定先增大后减小，故选项A错误；从A到O的过程中EpG大于零，从O到A'的过程中EpG小于零，故选项B错误；从A到O的过程中电场力做负功，机械能减小，但是由于AO之间和A’O之间的电场不是匀强电场，故E随位移增大不是均匀减小；同理从O到A'的过程中E随位移增大不是均匀增大，选项C错误；由于AO之间和A’O之间的电场不是匀强电场，故从A到O的过程中Ep电随位移增大非均匀增大，从O到A'的过程中Ep电随位移增大非均匀减小，选项D正确；故选D.

考点：牛顿第二定律；电场力及电场力的功。