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。現把一個質量為m、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。兩小球均可視為質點和點電荷，彈簧的勁度系數為k0，靜電力常量為k。則下列說法中正確的是

A. 小球P返回時，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】B

【解析】

A. 根據動能定理知，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. 根據牛頓第二定律得，小球在N點的加速度

故B正確。

C. 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，則電場力不一定做正功，可能做負功，則電勢能可能增大。故C錯誤。

D. 當小球所受的合力為零時，速度最大，即

則壓縮量等于，小球的速度不是最大，故D錯誤。