Question

【题目】如图甲所示.两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上.两球均可视为点电荷.其中A球固定.带电量QA=2×10-4C.B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点.沿杆向上建立直线坐标系.B球的总势能随位置x的变化规律如图乙中曲线I所示.直线II为曲线I的渐近线.图中M点离A球距离为6m.若B球以EkB=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动.(以无穷远处为零电势能处，以A球所在平面为重力势能的零势能面.g取10 m/s2 .静电力常量k=9.0×109 N. m2/C2 )则

A.杆与水平面的夹角θ为60°

B.B球的带电量为1×10-5C

C.M点电势为3×104V

D.B球运动过程中离A球最近时B球的加速度大小为40 m/s2

Answer 1

【答案】BD

【解析】

本题考查从物理图像中提炼信息的能力。

A.渐进线II表示B的重力势能随位置的变化关系，即

即θ=30°，故A错误；

B.由图乙中的曲线I知，在x=6m时总势能最小，动能最大，该位置B受力平衡

解得：

故B正确；

C. M点的电势能

故C错误；

D. 在M点B球总势能为6J，根据能量守恒定律，当B的动能为零，总势能为10J，由曲线I知B离A的最近距离为x=2m

解得：

a=

方向沿杆向上，故D正确。

故选BD。