题目内容
【题目】如图甲所示,倾角的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=5×10-4C的正电荷A,现将套在斜杆上的正电小球B(可视为点电荷)从斜杆的底端(与A未接触)由静止释放,在沿斜杠向上滑动的过程中小球B的能量随位移的变化关系如图乙所示,其中图线1是B的动能随位移变化的图象,图线2是B的电势能随位移变化的图象.静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是
A. 小球B向上运动过程中,加速度一直在减小
B. 由题中信息可以求出小球B的带电量
C. 小球B的质量m=4kg
D. 小球距离A端的最远距离为4.4m
【答案】B
【解析】
A、对小球B进行受力分析,受到重力、库仑斥力F和斜面对其的支持力N,如图所示:
由图线1可以知道小球B先做加速运动,后做减速运动,加速度先减少后反向增大,故选项A错误;
B、当动能最大时即速度最大,此时小球B合力为零,
即,且
,
,
同时根据能量守恒电势能减少转化为动能和重力势能,则:,
即
联立可以求出,,
,故选项B正确,选项C错误;
D、小球距离A端的最远时,电势能全部转化为重力势能,则:
,即:
,故选项D错误。
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