Question

【題目】如圖甲所示，傾角的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=5×10-4C的正電荷A，現將套在斜桿上的正電小球B(可視為點電荷)從斜桿的底端(與A未接觸)由靜止釋放，在沿斜杠向上滑動的過程中小球B的能量隨位移的變化關系如圖乙所示，其中圖線1是B的動能隨位移變化的圖象，圖線2是B的電勢能隨位移變化的圖象.靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2，重力加速度g=10m/s2,則下列說法中正確的是

A. 小球B向上運動過程中，加速度一直在減小

B. 由題中信息可以求出小球B的帶電量

C. 小球B的質量m=4kg

D. 小球距離A端的最遠距離為4.4m

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、對小球B進行受力分析，受到重力、庫侖斥力F和斜面對其的支持力N，如圖所示：

由圖線1可以知道小球B先做加速運動，后做減速運動，加速度先減少后反向增大，故選項A錯誤；

B、當動能最大時即速度最大，此時小球B合力為零，

即，且，，

同時根據能量守恒電勢能減少轉化為動能和重力勢能，則：，

即

聯立可以求出，，，故選項B正確，選項C錯誤；

D、小球距離A端的最遠時，電勢能全部轉化為重力勢能，則：

，即：，故選項D錯誤。