Question

【题目】如图所示，倾角为α的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个质量为m、带电量为﹣q的小球Q．整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电量为+q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为s0．P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量为k。则（　　）

A. 小球P返回时，可能撞到小球Q

B. 小球P在N点的加速度大小为

C. 小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能不一定减少

D. 当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】A项：根据动能定理知，当小球返回到N点，由于重力做功为零，匀强电场的电场力做功为零，电荷Q的电场对P做功为零，则合力做功为零，知道到达N点的速度为零．所以小球不可能撞到小球Q，故A错误；

B项：根据牛顿第二定律得，小球在N点的加速度，故B正确；

C项：小球P沿着斜面向下运动过程中，匀强电场的电场力做正功，电荷Q产生的电场对P做负功，两个电场力的合力不一定沿斜面向下，则最终电场力不一定做正功，则电势能不一定减小，故C错误；

D项：当小球所受的合力为零时，速度最大，即，则压缩量不等于，故D错误。

点晴：解决本题关键根据动能定理判断小球P返回速度为零的位置，确定小球能否与小球Q相撞；根据牛顿第二定律求出小球P在N点的加速度；根据电场力做功判断电势能的变化，当小球所受的合力为零时，小球的速度最大。