Question

如图所示，带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一点子，若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心出水平向右

如图所示，带正电的金属圆环竖直放置，其中心处有一点子，若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心出水平向右运动，则此后，电子将会
A做匀速直线运动B做匀减速直线运动
C以圆心为平衡位置振动D均不正确
答案：c
请告知具体原因，谢谢

Answer 1

简单来看：这是一个势能与动能转化的过程。
电子离开金属环——动能转化为势能
电子靠近金属环——势能转化为动能。
分析：
A 电子若匀速直线运动则动能不变。然而由题意知，金属环必然对电子做负功。故A错。
B “匀减速”说明电子受到的力大小恒定。由题意，电子离金属环越远，受力越小。故B错。
C 电子无论运动多远，都会处于金属环的电场中，电子的初动能无论多大，都将转化为势能。因此电子必然不断减速，直至速度为零，然后被吸引回金属环。穿越之后，重复这一过程。从题意来看，这是一个完全对称的模型，所以电子将一圆心为平衡位置振动。
综上，选C。

追问

电子离开金属环——动能转化为势能
电子靠近金属环——势能转化为动能。
这是如何分析出来的？

追答

电子离开金属环——金属环对电子做负功，电子动能转化为势能
电子靠近金属环——金属环对电子做正功，电子势能转化为动能

追问

你怎么知道 电子无论运动多远，都会处于金属环的电场中

追答

这很显然啊！异种电荷相互吸引！

追问

但是这种异种电荷中的正电荷是在外边啊！电子在圆心处所受环上电荷的作用力的合力为零啊！

追答

那在其他位置的时候呢？！

Answer 2

电子在圆心处所受环上电荷的作用力的合力为零，以初速度方向运动，离开圆心后，受力分析后合力方向与运动方向相反，指向圆心，做减速运动，直到速度为o，向合力方向运动
所以是以圆心为平衡位置振动
今天老师刚讲了～～～

Answer 3

当电子到达圆所在平面的时候,电子水平方向上不受力,由于惯性继续向右,然后开始受到圆环上正电对它想做的库仑力,动能减小,当v=0时到达最右端,此时还是受到向左的力,向左运动,然后穿过受到向右的力,停下来回去..........循环

Answer 4

由圆环上电荷量的均匀分布,可知电子在圆心处所受环上电荷的作用力的合力为零,当电子偏离圆心后,从环上电荷分布的对称性可知,环上电荷对电子的作用力的合力方向在过圆心垂直于环面的轴线上,有将电子拉回到圆心的作用效果,这样,电子以圆心为平衡位置振动,即选项C正确.

Answer 5

诶 我们今天测试到这道题了 现在正在纠错呢 （o.o）