题目内容
【题目】如图甲所示，两个带正电的小球AB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（重力势能与电势能之和）随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线．图中M点离A点距离为6米．（g取10m/s2，静电力恒量k=9.0×109Nm2/C2．）令A处所在平面为重力势能的零势能面，无穷远处电势为零
A. 杆与水平面的夹角θ=600；
B. 求B球的带电量QB=1×10-5C；
C. 若B球以Ek0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动到最高点的过程中，电势能减小了2J.
D. 若B球从离A球2m处静止释放，则向上运动过程中做的是加速度先减小后增加的运动．
【答案】CD
【解析】A．渐进线Ⅱ表示B的重力势能随位置的变化关系，即：
Ep=mgxsinθ=kx，得：sinθ=k/mg=
=0.5，即：θ=30，故A错误；
B．由图乙中的曲线Ⅰ知，在x=6m处总势能最小，动能最大，该位置小球受力平衡，则有：
代入数据，解得：QB=1×105C，故B错误；
C．M点的总势能为6J，电势能为EP1=E总EP=6J3J=3J根据能量转化与守恒定律，B球上升到最高点时，动能全部转化为势能，总势能为10J，此时的电势能为：EP2=E总EP=10J9J=1J 电势能减小了EP1-EP2=3J-1J=2J，故C正确；
D．若B球从离A球2m处静止释放，根据牛顿第二定律，
，则向上运动过程中电场力先大于重力分力，后小于重力分力，且一直减小，所以加速度先向上减小后向下增加，故D正确。
故选：CD
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