题目内容
【题目】如图甲所示.两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上.两球均可视为点电荷.其中A球固定.带电量QA=2×10-4C.B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点.沿杆向上建立直线坐标系.B球的总势能随位置x的变化规律如图乙中曲线I所示.直线II为曲线I的渐近线.图中M点离A球距离为6m.若B球以EkB=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动.(以无穷远处为零电势能处,以A球所在平面为重力势能的零势能面.g取10 m/s2 .静电力常量k=9.0×109 N. m2/C2 )则
A.杆与水平面的夹角θ为60°
B.B球的带电量为1×10-5C
C.M点电势为3×104V
D.B球运动过程中离A球最近时B球的加速度大小为40 m/s2
【答案】BD
【解析】
本题考查从物理图像中提炼信息的能力。
A.渐进线II表示B的重力势能随位置的变化关系,即
即θ=30°,故A错误;
B.由图乙中的曲线I知,在x=6m时总势能最小,动能最大,该位置B受力平衡
解得:
故B正确;
C. M点的电势能
故C错误;
D. 在M点B球总势能为6J,根据能量守恒定律,当B的动能为零,总势能为10J,由曲线I知B离A的最近距离为x=2m
解得:
a=
方向沿杆向上,故D正确。
故选BD。
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