解题思路:一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,电荷从等势面上的一点移动到另一点,电场力做功为零.根据受力分析得出加速度的变化;
小圆环从A向B运动的过程中重力和摩擦力做功,根据动能定律即可得出动能和速度的变化.
一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,AB的连线上所有点的场强的方向与AB垂直,故A、B两点的电势相等,电势差为零;从A到B电场强度先增大后减小.
A、B:等量异号电荷的连线的中垂线上,从A到B电场强度先增大后减小,所以小圆环受到的电场力先增大后减小,小圆环受到的摩擦力:f=μFN=μqE,所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小,它的加速度:a=
mg+f
m先增大后减小.故A错误,B正确;
C、D:设AB之间的距离为2L,小圆环从A到B的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功,WAB=−(mg+f)•2L=0−
1
2m
v20
小圆环从A到O的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功:WAO=−(mg+f)•L=
1
2mv2−
1
2m
v20
联立以上两个公式解得:v=
2
2v0>
v0
2.故C错误,D正确.
故选:BD.
点评:
本题考点: 电势差与电场强度的关系;电场强度.
考点点评: 本题关键是明确一对等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图,要做到胸中有图;同时要特别注意两个电荷的连线和中垂线上的电场情况.