Question

倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷，一带正电的小物块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面，A点为电势能零点，小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度，由图中数据可得（　　）

A.小物块的质量为5kg

B.在B点，

C.从A点到B点，小物块速度先增大后减小

D.从A点到B点，小物块加速度先增大后减小

Answer

BC

【解析】

A．因为规定A点的电势为零，由图象可知OA之间的距离为2m，在A点具有的重力势能Ep=100J，也是物块具有的总能量，根据

Ep=mgh=mgOAsin30°

得

m=10kg

故A错误；

B．小物块在B点时电势能最大，由图象可知OB间距离为1.5m，此时的重力势能为

EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J

由前面的分析可知物块的总能量是

E=100J

根据

E=EpB+E电

可得

E电=25J

故B正确；

C．小物块从A点静止出发，到B点速度为零，所以从A到B的过程中，物块的速度是先增大后减小的，故C正确；

D．在小物块下滑的过程中，所受的库仑力逐渐增大，一开始重力的分力大于库仑力，所以向下做加速运动，但随着库仑力的增大，其加速度逐渐减小，当库仑力与重力沿斜面的分力相等时，合力为零，加速度为零，此时物块速度达到最大，以后库伦力大于重力的分力，物块开始做减速运动，且加速度越来越大，所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大，故D错误。

故选BC。