两个圆环之间的电场分布_第1页
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文档简介

如右图所示，两个相同的细圆环带有等量异种电荷，相隔一定距离同轴平行固定放置，O

1

、O

2

分别为两环圆心，一带正电的粒子从很远处沿水平轴线飞来并顺次穿过两环。若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中（

）A．在O

1

点粒子的加速度方向向左B．从O

1

到O

2

的过程，粒子电势能一直增大C．轴线上O

1

点右侧存在一点，粒子在该点动能最小D．轴线上O

1

点右侧、O

2

点左侧都存在合场强为零的点，且它们关于O

1

、O

2

连线中点对称ACDA、在O

1

点时，右环上电荷由于关于O

1

对称，所以其在O

1

产生的电场强度为0，而-Q各点在O

1产生的场强水平向左，故+q在O

1

点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A正确．

B、在+q从O

1

向O

2

运动的过程中+Q对+q的电场力向左，-Q对+q的作用力方向也向左，故电场力对+q始终做正功，故+q的电势能一直减小．故B错误．

C、在O

1

右侧+Q对+q始终是斥力对+q做负功，在O

1

左侧+Q对+q始终是斥力对+q做正功，而从无穷远向-Q运动的整个过程中-Q始终对+q做正功，故在整个过程中+q在O

1

的动能最小．故C正确．

D、根据E=

可知在O

1

右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O

1

的右侧，同理O

2

的左侧也有场强为0的位置，且它们关于O

1

、O

2

连线中点对称，故D正确．

故选ACD．如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为R，圆心为O，P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP=L，试求P点的场强。分析与解：设想将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看做点电荷。其所带电荷量为，由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为：由对称性可知，各小段带电环在P处的场强E的垂直于轴向的分量相互抵消，而E的轴向分量之和即为带电环在P处的场强。。如图所示,A、B为两个均匀带电细圆环,带电荷量分别为+Q和-Q,圆环半径均为R,圆心分别为O和O。两圆环间的距离为L,且L=2R,O为O和O连线上的中点。静电力常量为k,则关于O点的场强下列说法正确的是A.O点的场强为0B.O点的场强大小为,方向水平向右C.O点的场强大小为,方向水平向右D.O点的场强大小为,方向水平向右B

本题考查静电场知识,意在考查考生对电场叠加原理和场强公式适用条件的理解及运用微元法解题的能力。根据场强叠加原理知,O点场强不可能为零,所以A错;又由于圆环相对于O点不能看成点电荷,所以不可以直接运用点电荷场强公式直接求解,D错;但可以将圆环上一极小段看成点电荷,如图所示,将A圆环等分为n(n很大)个小段,每一小段电荷量为q,则nq=Q,每一小段在O点产生的场强大小相等,设为E,E=,将E沿OO连线和垂直连线方向分解为E和E,由对称可知垂直连线方向场强矢量和为零,则A圆环在O点产生的场强E=nE=nEcos

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