Question

【題目】傾角為的光滑絕緣斜面底端O點固定一正點電荷，一帶正電的小物塊（可視為質點）從斜面上的A點由靜止釋放，沿斜面向下運動能夠到達的最低點是B點。取O點所在的水平面為重力勢能的零勢能面，A點為電勢能零點，小物塊的重力勢能、BA之間的電勢能隨它與O點間距離x變化關系如圖所示。重力加速度，由圖中數據可得（　　）

A.小物塊的質量為5kg

B.在B點，

C.從A點到B點，小物塊速度先增大后減小

D.從A點到B點，小物塊加速度先增大后減小

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A．因為規定A點的電勢為零，由圖象可知OA之間的距離為2m，在A點具有的重力勢能Ep=100J，也是物塊具有的總能量，根據

Ep=mgh=mgOAsin30°

得

m=10kg

故A錯誤；

B．小物塊在B點時電勢能最大，由圖象可知OB間距離為1.5m，此時的重力勢能為

EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J

由前面的分析可知物塊的總能量是

E=100J

根據

E=EpB+E電

可得

E電=25J

故B正確；

C．小物塊從A點靜止出發，到B點速度為零，所以從A到B的過程中，物塊的速度是先增大后減小的，故C正確；

D．在小物塊下滑的過程中，所受的庫侖力逐漸增大，一開始重力的分力大于庫侖力，所以向下做加速運動，但隨著庫侖力的增大，其加速度逐漸減小，當庫侖力與重力沿斜面的分力相等時，合力為零，加速度為零，此時物塊速度達到最大，以后庫倫力大于重力的分力，物塊開始做減速運動，且加速度越來越大，所以整個過程加速度是先減小到零后反向增大，故D錯誤。

故選BC。