Question

【題目】如圖所示，傾角為a的光滑斜面的下端固定一絕緣輕彈簧，M點(diǎn)固定一個(gè)帶電量為－q的小球Q。整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中�，F(xiàn)把一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球P從N點(diǎn)由靜止釋放，釋放后P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)。N點(diǎn)與彈簧的上端和N點(diǎn)與M點(diǎn)的距離均為S0。P、Q球心的連線與彈簧的軸線ab共線且與斜面平行。兩小球可視為點(diǎn)電荷，彈簧的勁度系數(shù)為K0，靜電力常量為K，則（ ）

A. 小球P返回時(shí)，可能撞到小球Q

B. 小球P在N點(diǎn)的加速度大小為

C. 小球P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其電勢(shì)能可能不斷增大

D. 當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，小球P的速度最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理判斷小球P返回速度為零的位置，確定小球能否與小球Q相撞；根據(jù)牛頓第二定律求出小球P在N點(diǎn)的加速度；根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化，當(dāng)小球所受的合力為零時(shí)，小球的速度最大．

A. 根據(jù)動(dòng)能定理知，當(dāng)小球返回到N點(diǎn)，由于重力做功為零，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力做功為零，電荷Q的電場(chǎng)對(duì)P做功為零，則合力做功為零，知道到達(dá)N點(diǎn)的速度為零。所以小球不可能撞到小球Q.故A錯(cuò)誤；

B. 根據(jù)牛頓第二定律得，小球在N點(diǎn)的加速度a=，故B正確；

C. 小球P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力做正功，電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)P做負(fù)功，兩個(gè)電場(chǎng)力的合力可能沿斜面向上，電場(chǎng)力可能做負(fù)功，則電勢(shì)能可能增大。故C正確；

D. 當(dāng)小球所受的合力為零時(shí)，速度最大，即+k0x0=qE+mgsinα，則壓縮量不等于，故D錯(cuò)誤。

故選：BC.