题目内容

【题目】如图所示,绝缘轻弹簧的上端固定在天花板上的O点,下端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球,小球套在O点正下方的水平光滑绝缘杆上,整个装置处于电场强度大小为E,方向沿杆向右的匀强电场中,现将小球以某一初速度从A点运动到B点,到B点时与其在A点时的弹簧弹力大小相等,OA,在小球从A点运动到B点的过程中,下列判断正确的是

A. 小球在A点时的速度大于在B点时的速度

B. 小球的电势能一直减小,弹性势能先增大后减小

C. 小球的加速度大小仅由电场力决定的位置有2

D. 弹簧弹力对小球做功的瞬时功率为零的位置有2

【答案】C

【解析】如图所示O点正下方为O′A点关于O′点对称的点为A′所以小球从AA′过程中弹簧一直被压缩弹簧原长的位置一定是在A′B点之间;

A. 小球从AB的过程中弹簧弹力做功为零只有电场力做正功根据动能定理可得所以小球到达B点时的速度大于A点的速度,故A错误;

B. 小球从AB的过程中电场力一直做正功,所以小球的电势能一直减小,弹力先做负功,后做正功,再做负功,弹性势能先增大后减小,再增大,故B错误

C. 小球处于O点正下方和小球受到的弹力为零的位置时,小球合力都是qE,加速度都是qE/m,所以小球的加速度大小仅由电场力决定的位置有2个,故C正确;

D. 在A点速度为零,弹力瞬时功率为零;在O点正下方弹力方向与速度方向垂直,弹力功率为零;在弹簧处于原长的位置弹力为零,则弹力的功率为零,所以弹簧测力计对小球做功的瞬间功率为零的位置有3个,故D错误。

故选:C.

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