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试题详情及答案解析
如图所示,倾角为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,其电势能一定减少
D.当弹簧的压缩量为时,小球P的速度最大
答案:B
试题分析:由题意知,小球向下运动的过程电场力qE及重力做正功,向上运动时,电场力qE与重力均做负功,根据能量守恒,小球返回时,不可能撞到小球Q,所以A错误;在N点,根据牛顿第二定律可得:=ma,所以B正确;小球P沿着斜面向下运动过程中,qE做正功,库伦力做负功,总功可能为正,也可能为负,故电势能的变化不确定,所以C错误;当合外力为零时,速度最大,即弹力,所以D错误。
考点:牛顿第二定律、功能关系