Question

如圖所示，傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中，斜面AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，以初速度v₀由斜面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端的速度仍為v₀，則

A.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于小球在A點(diǎn)的電勢(shì)能

B.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定為

C.若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最大值一定是mg/q

D.若該電場(chǎng)是由AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的，則Q一定是正電荷

Answer 1

B   小球沿斜面上滑過(guò)程能量守恒，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，則電勢(shì)能一定減小，A錯(cuò)。由動(dòng)能定理，qU_AB-mgLsin30°=0，得U_AB=且φ_a＞φ_b，B對(duì)。

若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球一定勻速上滑，電場(chǎng)力F與重力和支持力的合力等大反向。如圖所示，G與F_N的合力有最小值mgsinθ=mg，沒(méi)有最大值，即場(chǎng)強(qiáng)有最小值，沒(méi)有最大值，C錯(cuò)。由于φ_a＞φ_b，若該電場(chǎng)是點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的，如果Q是正電荷，則應(yīng)距離A較近，因此Q在AC中垂線上AB下方區(qū)域；如果Q是負(fù)電荷，則應(yīng)距離B較近，Q位于AB上方區(qū)域，D錯(cuò)。