Question

【題目】如圖a，MN是長(zhǎng)為L，傾角為的光滑絕緣桿，M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，MP中點(diǎn)處固定一電量為Q的正點(diǎn)電荷，桿上套有一質(zhì)量為m的帶正電的小球（可視為點(diǎn)電荷）。小球自N點(diǎn)由靜止釋放。小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置x（取M點(diǎn)處x=0）的變化圖像如圖b所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 圖b中表示電勢(shì)能隨位置變化的是圖線II

B. 小球經(jīng)過(guò)位置時(shí)電場(chǎng)力做功的功率最大

C. 小球在M點(diǎn)收到的庫(kù)侖力比在N點(diǎn)收到的庫(kù)侖力大

D. 若圖像中的為已知，則可求得小球在M點(diǎn)時(shí)的速度

Answer 1

【答案】ACD

【解析】試題分析：因?yàn)槿?/span>M點(diǎn)處x=0，而小球是從N點(diǎn)下滑，所以圖b應(yīng)從順序看，過(guò)程中重力做正功，重力勢(shì)能均勻減小，故圖線I表示重力勢(shì)能隨x變化圖像，則II表示電勢(shì)能隨x變化圖像，A正確；小球經(jīng)過(guò)位置時(shí)，電勢(shì)能最大，則此時(shí)電場(chǎng)力方向正好與MN垂直，此時(shí)電場(chǎng)力和速度方向垂直，不做功，B錯(cuò)誤；根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)定義可得M點(diǎn)距離Q比N點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離近，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以庫(kù)侖力大，C正確；過(guò)程中電勢(shì)能，重力勢(shì)能以及動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換，若圖像中的為已知，則可求解從N到M過(guò)程中電勢(shì)能與重力勢(shì)能的減小量，其減小量轉(zhuǎn)換為小球的動(dòng)能，即可求解速度，D正確；