Question

如图所示，一个由绝缘材料制成的轻弹簧水平放置，一端固定于竖直墙上，另一端与一带负电的小球相连，小球置于光滑的绝缘水平面上．当整个装置处于水平向左的匀强电场中时，振子在O点处于平衡状态，在B、C两点间振动．假定在振动过程中小球的电量保持不变，则（　　）

A．小球在由B到O的过程中，弹性势能和电势能减少，动能增加

B．小球在由O到C的过程中，弹性势能增加，电势能和动能减少

C．小球在由B经O到C的过程中，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等

D．小球在由C到O的过程中，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等

Answer 1

分析：小球做简谐运动，分析电场力做功情况判断电势能变化情况；根据形变量的变化，判断弹性势能的变化．根据外力的总功，判断动能的变化．

解答：解：A、小球做简谐运动，O点是平衡位置，此处弹簧伸长，则知小球所受的电场力方向向右，则小球在由B到O的过程中，电场力做功负功，电势能增加，弹性减小，平衡位置动能最大，则知小球的动能减小．故A错误．
B、小球在由O到C的过程中，弹簧伸长量增大，弹性势能增加，电场力做正功，电势能减小，合力向左，做负功，则动能减小．故B正确．
C、小球在由B经O到C的过程中，动能的变化量为零，根据能量守恒得知，电势能的变化量和弹性势能的变化量大小相等．故C正确．
D、小球在由C到O的过程中，动能减小，弹性势能增加，电势能减小，由能量守恒得知，电势能的变化量大小小于弹性势能的变化量大小．故D错误．
故选BC

点评：本题关键抓住小球做简谐运动，平衡位置的合力零，分析电场力方向，运用简谐运动的对称性和动能定理进行分析即可．