Question

【題目】如圖(a)所示，傾角θ=30°的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×104C的正點電荷，將一帶正電小球(可視為點電荷)從斜桿的底端(但與Q未接觸)靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動過程中能量隨位移的變化圖象如圖(b)所示，其中線1為重力勢能隨位移變化圖象，線2為動能隨位移變化圖象(靜電力常量k=9×109Nm2/C2，g=10m/s2),則( )

A. 小球向上運動過程中的加速度先增大后減小

B. 小球向上運動過程中的速度先增大后減小

C. 由圖線1可求得小球的質量m=4kg

D. 斜桿底端至小球速度最大處，由底端正點電荷Q形成的電場的電勢差U=4.23×106V

Answer 1

【答案】BC

【解析】A、由圖線2得知，小球的速度先增大，后減小，根據庫侖定律得知，小球所受的庫侖力逐漸減小，合外力先減小后增大，加速度先減小后增大，則小球沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運動，再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運動，直至速度為零，故選項A錯誤，B正確；

C、由線1可得，代入數據可以得到： ，故選項C正確；

D、由線2可得，當帶電小球運動至處動能最大為
根據動能定理
即有：
代入數據得： ，故選項D錯誤。