题目内容
【题目】如图所示,倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M点固定一个质量为、带电荷量为-q的小球Q,整个装置处于场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.现把一个带电荷量为+q的小球P从N点由静止释放,释放后P沿着斜面向下运动.N点与弹簧的上端和M的距离均,PQ以及弹簧的轴线与斜面平行.两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为,静电力常量为k,则( )
A.小球P返回时,不可能撞到小球Q
B.当弹簧的压缩量为时,小球P的速度最大
C.小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少
D.小球P在N点的加速度大小为
【答案】AD
【解析】
A.由题意知,小球P向下运动的过程中电场力qE及重力做正功,库仑引力做负功,向上运动的过程中电场力qE与重力均做负功,库仑引力做正功,根据能量守恒,小球返回时不可能撞到小球Q,故A正确;
B.当合外力为零时,速度最大,即弹力,则,故B错误;
C.小球P沿着斜面向下运动过程中qE做正功,库仑力做负功,,不能确定是否为正,故电势能的变化不确定,故C错误;
D.在N点,根据牛顿第二定律可得,所以,故D正确.
故选AD
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