Question

【題目】如圖甲所示.兩個帶正電的小球A、B套在一個傾斜的光滑直桿上.兩球均可視為點電荷.其中A球固定.帶電量QA=2×10-4C.B球的質量為m=0.1kg.以A為坐標原點.沿桿向上建立直線坐標系.B球的總勢能隨位置x的變化規律如圖乙中曲線I所示.直線II為曲線I的漸近線.圖中M點離A球距離為6m.若B球以EkB=4J的初動能從M點開始沿桿向上滑動.(以無窮遠處為零電勢能處，以A球所在平面為重力勢能的零勢能面.g取10 m/s2 .靜電力常量k=9.0×109 N. m2/C2 )則

A.桿與水平面的夾角θ為60°

B.B球的帶電量為1×10-5C

C.M點電勢為3×104V

D.B球運動過程中離A球最近時B球的加速度大小為40 m/s2

Answer 1

【答案】BD

【解析】

本題考查從物理圖像中提煉信息的能力。

A.漸進線II表示B的重力勢能隨位置的變化關系，即

即θ=30°，故A錯誤；

B.由圖乙中的曲線I知，在x=6m時總勢能最小，動能最大，該位置B受力平衡

解得：

故B正確；

C. M點的電勢能

故C錯誤；

D. 在M點B球總勢能為6J，根據能量守恒定律，當B的動能為零，總勢能為10J，由曲線I知B離A的最近距離為x=2m

解得：

a=

方向沿桿向上，故D正確。

故選BD。