如圖所示,帶正電q'的小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細杆下端,讓另一穿在杆上的質量為m、電荷量為q的帶正電...
問題詳情:
如圖所示,帶正電q'的小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細杆下端,讓另一穿在杆上的質量為m、電荷量為q的帶正電的小球M從A點由靜止釋放,M到達B點時速度恰好為零.若A、B間距為L,C是AB的中點,兩小球都可視為質點,重力加速度為g,則下列判斷正確的是
A.在從A點至B點的過程中,M先做勻加速運動,後做勻減速運動
B.在從A點至C點和從C點至B點的過程中,前一過程M的電勢能的增加量較小
C.在B點M受到的庫侖力大小是mgsinθ
D.在Q產生的電場中,A、B兩點間的電勢差大小為
【回答】
BD
【解析】
試題分析:小球下滑過程中,沿杆的方向受到重力的分力mgsinθ和庫侖力,兩力方向相反.根據庫侖定律知道,庫侖力逐漸增大.庫侖力先小於mgsinθ,後大於mgsinθ,小球先做加速度減小的變加速運動,後做加速度增大的變減速運動,當庫侖力與mgsinθ大小相等時速度最大.故A錯誤.下滑過程,AC間的場強小,CB間場強大,由U=Ed知,A、C間的電勢差值小於C、B間的電勢差值,根據電場力做功公式W=qU得知,從A至C電場力做功較小,則電勢能的增加量較小.故B正確.小球從C到B做減速運動,在B點時加速度沿杆向上,故庫侖力大於mgsinθ.故C錯誤.從A到B,根據動能定理得:mgLsinθ+qUAB=0,又UBA=-UAB,解得.故D正確.故選BD.
考點:牛頓定律的應用;動能定理;電勢能
知識點:庫倫定律
題型:選擇題
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