Question

【題目】如圖所示，傾角為α的光滑斜面下端固定一絕緣輕彈簧，M點固定一個質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的小球Q．整個裝置處在場強大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中。現(xiàn)把一個帶電量為+q的小球P從N點由靜止釋放，釋放后P沿著斜面向下運動。N點與彈簧的上端和M的距離均為s0．P、Q以及彈簧的軸線ab與斜面平行。兩小球均可視為質(zhì)點和點電荷，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，可能撞到小球Q

B. 小球P在N點的加速度大小為

C. 小球P沿著斜面向下運動過程中，其電勢能不一定減少

D. 當彈簧的壓縮量為時，小球P的速度最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】A項：根據(jù)動能定理知，當小球返回到N點，由于重力做功為零，勻強電場的電場力做功為零，電荷Q的電場對P做功為零，則合力做功為零，知道到達N點的速度為零．所以小球不可能撞到小球Q，故A錯誤；

B項：根據(jù)牛頓第二定律得，小球在N點的加速度，故B正確；

C項：小球P沿著斜面向下運動過程中，勻強電場的電場力做正功，電荷Q產(chǎn)生的電場對P做負功，兩個電場力的合力不一定沿斜面向下，則最終電場力不一定做正功，則電勢能不一定減小，故C錯誤；

D項：當小球所受的合力為零時，速度最大，即，則壓縮量不等于，故D錯誤。

點晴：解決本題關鍵根據(jù)動能定理判斷小球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點的加速度；根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化，當小球所受的合力為零時，小球的速度最大。