题目内容
【题目】如图所示，ABC是固定在竖直面内的光滑绝缘轨道，AB水平，BC是半径为R的四分之一圆弧，与AB相切于B点，绝缘弹簧一端固定在水平轨道的A点，另一端与一带电小球接触但不连接，压缩弹簧至K点，由静止释放，小球离开弹簧后进入圆弧轨道，所能到达的最高点为C点；若整个空间加上水平向右的匀强电场E（大小未知），再次压缩弹簧至K点，静止释放，小球所能到达的最高点为D，D点距B点的竖直高度为3R，水平距离为2R。重力加速度为g，小球质量为m，带电量为q以下判断正确的是（ ）
A.刚释放小球时弹簧具有的弹性势能为mgR
B.电场强度E的大小为
C.小球在D点处具有的动能为mgR
D.小球初位置K点距B的距离为3R
【答案】AD
【解析】
A．没有电场时，根据机械能守恒知弹性势能转化为重力势能，即刚释放小球时弹簧具有的弹性势能等于C点重力势能mgR，故A正确；
B．有电场时，C到D做曲线运动，小球在D点只有水平方向速度
小球水平方向做匀加速运动
R＝
竖直方向做匀减速运动
2R＝
联立可得ax＝
g
又知
ax＝
联立可得
E＝
故B错误；
C．小球在D点只有水平方向速度
EkD＝
三式联立解得
EkD＝mgR
故C错误；
D．设K点距B的距离为x，全过程应用动能定理
代入以上选项的结果解得x＝3R，故D正确。
故选AD。
练习册系列答案
相关题目
