Question

如圖所示，小球甲固定于足夠長光滑水平面的左端，質量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面的滑動，甲、乙兩球之間因受到相互作用而具有一定的勢能，相互作用力沿二者連線且隨間距的變化而變化．現已測出甲固定于x=0時，系統勢能隨位置x的變化規律如圖（b）曲線所示，小球乙從x=8cm處釋放．已知曲線最低點的橫坐標x₀=20cm，直線為勢能變化曲線的漸近線．則：（　�。�

A．兩小球之間的作用力表現為斥力

B．小球乙運動過程中的最大速度為1m/s

C．小球乙不可能第二次經過x0=20cm位置

D．如果乙小球的釋放點位置x＞6cm，小球乙將做往復運動

Answer 1

A、當兩個小球之間的距離大于20cm時，增大它們之間的距離，電勢能增大，所以電場力做負功，所以電場力的方向與運動的方向相反，即指向x軸的負方向，說明了電荷之間是吸引力．故A錯誤；
B、球乙運動到x₀=20cm位置時勢能最小，速度最大，由能量守恒可得：0+EPl=

1

2

m

v

2m

解出：vm=

2EPl m

=

2×0.2 0.4

m/s=1m/s．故B正確；
C、D、在6cm＜x＜20cm區間內兩球之間的作用力為排斥力，在20cm＜x＜∞區間內兩球之間作用力為吸引力，無窮遠處和6cm處的勢能為0.28J．若小球乙的靜止釋放點在6cm＜x＜∞區間，小球乙做往復運動，多次經過x₀=20cm的位置．故C錯誤，D正確．
故選：BD