题目内容
【题目】如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电小球套在水平固定的粗糙绝缘直杆上,绝缘的轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直面内。杆上的三个点A、B、C,,,。小球从A点由静止释放后,沿杆向左滑至最远处C。若弹簧的原长为OB,匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向左,弹簧的形变始终在弹性限度内,则在小球从A到C的过程中,下列说法正确的是
A.小球受到的摩擦力不变
B.小球的电势能与弹簧的弹性势能之和减少
C.小球滑到B点时的速度最大
D.电场力做的功大于克服滑动摩擦力做的功
【答案】BD
【解析】
A.小球在运动过程中因为弹簧的形变量变化,所以弹簧对小球的作用力在竖直方向的分力不断变化,会引起小球与直杆之间的弹力的变化,根据f=μFN可知,小球受到的摩擦力不断变化,故A错误;
B.在整个运动过程中能量守恒,涉及到的能量有电势能、弹性势能、及克服摩擦力做功得到的内能,所以电势能与弹簧的弹性势能之和减少,减少的能量就等于得到的内能,故B正确;
C.小球在受力平衡时具有最大速度,在B点时杆与小球间的弹力最大,则具有最大摩擦力,此处不平衡,故C错误;
D.在整个过程中电场力做正功,弹簧的弹性势能增加,所以电场力做的功大于克服滑动摩擦力做的功,故D正确。
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