s0。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为k0,静电力常量为k。则()
A.小球P返回时,不可能撞到小球Q
B.
小球
P
在
N
点的加速度大小为
qE
mgsi
k
q2s02
m
C.小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少
D.当弹簧的压缩量为qEmgsi
时,小球P的速度最大
k0
【解析】AB.根据动能定理知,当小球返回到N点,由于重力做功为零,匀强电场的
电场力做功为零,电荷Q的电场对P做功为零,则合力做功为零,知道到达N点的速度为
零。所以小球不可能撞到小球Q故A正确;根据牛顿第二定律得,小球在N点的加速度
a
F合
qE
mgsi
k
q2s02
,故B正确;小球P沿着斜面向下运动过程中,匀强电场的电场
m
m
f力做正功,电荷Q产生的电场对P做负功,两个电场力的合力不一定沿斜面向下,则最终
电场力不一定做正功,则电势能不一定减小,故C错误;当小球所受的合力为零时,速度
最大,即kq2x2
k0x0qEmgsi
α,则压缩量不等于qEmgsi
k0
,故D错误。
例5.如图所示,倾角为θ的光滑固定斜面底端固定挡板C,质量为2m的绝缘小滑块A
放在斜面上,A、C之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在其上表面放置一带正电的小滑
块B,B的质量为m、带电量为q,A不带电。空间有匀强电场,电场强度的大小为E,方
向平行于斜面向左下方。现把弹簧拉到原长,使A、B从斜面上由静止释放,A、B一起运
动时始终保持相对静止且处于匀强电场中,B的电量保持不变。A、B在运动过程中受到空
气阻力作用,最后A、B将停止在斜面上某处。因B的体积远小于A,只考虑空气对A的
作用,A在运动过程中受到的空气阻力大小恒定,静止时,弹簧的弹性势能为EP。则()
A.刚释放小滑块A、B时,A、B之间的静摩擦力大小为2qE
3
B.小滑块A、B和弹簧组成的系统机械能一定守恒C.小滑块A、B一起沿斜面向下运动时,B对A的静摩擦力先增大后减小,方向不变D.小滑块A、B在运动过程中克服空气阻力做功为qE3mgsi
2EP
k
【解析】AD.刚释放小滑块A、B时,对整体,根据牛顿第二定律,有(2mm)gsi
θqE(2mm)a…①对物体A,根据牛顿第二定律,有2mgsi
θf2ma…②联立①②解得f2qE,故A正确;
3
f由于有空气阻力和电场力做功,故小滑块A、B和弹簧组成的系统机械能不一定守恒,
故B错误;
小滑块A、B一起沿斜面向下运动过程是先加速后减速的过程,加速度先减小后反向增
加,故对B,根据牛顿第二定r