如圖(a)所示，兩個帶正電的小球A、B（均可視為點電荷）套在一根傾斜的光滑絕緣直杆上，其中A球固定，電荷量QA...

問題詳情：

如圖(a)所示，兩個帶正電的小球A、B（均可視為點電荷）套在一根傾斜的光滑絕緣直杆上，其中A球固定，電荷量QA=2.0×10－4C，B球的質量m=0.1kg．以A為座標原點，沿杆向上建立直線座標系，B球的總勢能（重力勢能與電勢能之和）隨位置x的變化規律如圖(b)中曲線I所示，直線Ⅱ為曲線I的漸近線．圖中M點離A點距離為6m．令A所在平面為參考平面，無窮遠處電勢為零，重力加速度g取10m/s2，靜電力恆量k=9.0×l09N·m2/C2，下列說法正確的是（    ）

A．杆與水平面的夾角θ=60°

B．B球的電荷量QB=1.0×10－5C

C．若B球以4J的初動能從M點沿杆向上運動，到最高點時電勢能減小2J

D．若B球從離A球2m處靜止釋放，則向上運動過程中加速度先減小後增大

【回答】

BCD

【詳解】

A、漸進線Ⅱ表示B的重力勢能隨位置的變化關係，即，則有，解得，故A錯誤；

B、由圖乙中的曲線Ⅰ知，在x=6m出總勢能最小，動能最大，該位置M點受力平衡，則有，解得，故B正確；

C、M點的電勢能 EP1=E總-EP=E總-mgx1sinθ=6-0.1×10×6×0.5=3J，在M點B球總勢能為6J，根據能量守恆定律，當B的動能為零，總勢能為10J，由圖可知，總勢能為10J時，有：x2=18m，此時的電勢能為：EP2=E總′-EP′=E總′-mgx2sinθ=10-0.1×10×18×0.5=1J，所以電勢能的變化為：△EP=EP1-EP2=3-1=2J．故C正確；

D、由於B球在位置M點受力平衡，B球從離A球2m處靜止釋放，從A到M的過程中，根據牛頓第二定律可知，庫侖力減小，向上運動過程中加速度大小減小；從M繼續向上運動過程中，根據牛頓第二定律可知，庫侖力減小，向上運動過程中加速度大小增大，所以B球的加速度也先減小後增大，故D正確。

故選BCD．

知識點：電勢能和電勢

題型：選擇題