Question

【題目】如圖甲，傾角為θ的光滑絕緣斜面，底端固定一帶電量為Q的正點電荷．將一帶正電小物塊(可視為質點)從斜面上A點由靜止釋放，小物塊沿斜面向上滑動至最高點B處，此過程中小物塊的動能和重力勢能隨位移的變化圖象如圖乙(E1和x1為已知量)。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，由圖象可求出( )

A. 小物塊的帶電量

B. A、B間的電勢差

C. 小物塊的質量

D. 小物塊速度最大時到斜面底端的距離

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題由動能圖線得知，小球的速度先增大，后減小．根據庫侖定律得知，小球所受的庫侖力逐漸減小，合外力先減小后增大，加速度先減小后增大，則小球沿斜面向上做加速度逐漸減小的加速運動，再沿斜面向上做加速度逐漸增大的減速運動，直至速度為零．由動能圖線看出，速度有最大值，此時小球受力平衡，由庫侖力與重力沿斜面的分力平衡，由于沒有x的具體數據，所以不能求得q．故A錯誤；A到B的過程中重力勢能的增加等于電勢能的減小，所以可以求出小物塊電勢能的減小，由于小物塊的電量不知道，所以不能求出AB之間的電勢差．故B錯誤；由重力勢能線得到EP=mgh=mgssinθ，讀出斜率，即可求出m；圖象中不能確定哪一點的速度最大，題目中也沒有小物塊的電量、質量等信息，所以不能確定小物塊速度最大時到斜面低端的距離．故D錯誤．故選C．