Question

如圖所示，傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面處于電場中，斜面AB長為L，一帶電荷量為+q、質量為m的小球，以初速度v₀由斜面底端的A點開始沿斜面上滑，到達斜面頂端的速度仍為v₀，則

A.小球在B點的電勢能一定大于小球在A點的電勢能

B.A、B兩點的電勢差一定為

C.若電場是勻強電場，則該電場場強的最大值一定是mg/q

D.若該電場是由AC邊中垂線上某點的點電荷Q產生的，則Q一定是正電荷

Answer 1

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

若電場是勻強電場，小球一定勻速上滑，電場力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，沒有最大值，即場強有最小值，沒有最大值，C錯。由于φ_a＞φ_b，若該電場是點電荷Q產生的，如果Q是正電荷，則應距離A較近，因此Q在AC中垂線上AB下方區(qū)域；如果Q是負電荷，則應距離B較近，Q位于AB上方區(qū)域，D錯。