Question

如图a，MN是长为L，倾角为的光滑绝缘杆，M、N、P为直角三角形的三个顶点，MP中点处固定一电量为Q的正点电荷，杆上套有一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）。小球自N点由静止释放。小球的重力势能和电势能随位置x（取M点处x=0）的变化图像如图b所示，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A．图b中表示电势能随位置变化的是图线II

B．小球经过位置时电场力做功的功率最大

C．小球在M点收到的库仑力比在N点收到的库仑力大

D．若图像中的为已知，则可求得小球在M点时的速度

Answer

ACD

【解析】

试题分析：因为取M点处x=0，而小球是从N点下滑，所以图b应从顺序看，过程中重力做正功，重力势能均匀减小，故图线I表示重力势能随x变化图像，则II表示电势能随x变化图像，A正确；小球经过位置时，电势能最大，则此时电场力方向正好与MN垂直，此时电场力和速度方向垂直，不做功，B错误；根据点电荷电场定义可得M点距离Q比N点到Q点的距离近，M点的电场强度，所以库仑力大，C正确；过程中电势能，重力势能以及动能相互转换，若图像中的为已知，则可求解从N到M过程中电势能与重力势能的减小量，其减小量转换为小球的动能，即可求解速度，D正确；

考点：考查了电场力做功，功能关系，

【名师点睛】分析电场的分布情况及小球的运动情况，通过电场力做功来判断电势能的变化从而判断出图象，再根据平衡条件和动能定理进行处理．