Question

【题目】如图(a)所示，倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×104C的正点电荷，将一带正电小球(可视为点电荷)从斜杆的底端(但与Q未接触)静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图(b)所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象(静电力常量k=9×109Nm2/C2，g=10m/s2),则( )

A. 小球向上运动过程中的加速度先增大后减小

B. 小球向上运动过程中的速度先增大后减小

C. 由图线1可求得小球的质量m=4kg

D. 斜杆底端至小球速度最大处，由底端正点电荷Q形成的电场的电势差U=4.23×106V

Answer 1

【答案】BC

【解析】A、由图线2得知，小球的速度先增大，后减小，根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零，故选项A错误，B正确；

C、由线1可得，代入数据可以得到： ，故选项C正确；

D、由线2可得，当带电小球运动至处动能最大为
根据动能定理
即有：
代入数据得： ，故选项D错误。