题目内容
【题目】如图,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E,方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m,带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无没有机械能损失,物体刚好返回到s0段中点,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。则( )
A. 滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为
B. 滑块运动过程中的最大动能等于(mgsinθ+qE)[(mgsinθ/k)+s0]
C. 弹簧的最大弹性势能为(mgsinθ+qE)s0
D. 运动过程物体和弹簧系统机械能和电势能始终总和一直保持不变
【答案】AD
【解析】
试题根据牛顿第二定律,又
,联立解得
,故A正确;当滑块的加速度为零时,速度最大、动能最大,即
,根据动能定理可得:
,故B错误;当滑块的速度减为零,弹簧被压缩至最短时弹性势能最大,设此时弹簧的形变量为x0,根据能量守恒可求最大的弹性势能
,所以C错误;在物体运动的过程中有重力、弹力、电场力做功,故物体和弹簧系统机械能和电势能始终总和一直保持不变,所以D正确。
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