题目内容

【题目】如图所示,某光滑斜面倾角为300,其上方存在平行斜面向下的强电场,将一轻弹簧一端固定在斜面底端,现用一质量为m、带正电的绝缘物体将弹簧压缩锁定在A点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点B距A点的竖直高度为h.物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g,则下列说法正确的是(  )

A. 弹簧的最大弹性势能为mgh

B. 物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能

C. 物体从A点运动到B点的过程中系统损失的机械能为mgh

D. 物体到达B点时增加的电势能为mgh

【答案】CD

【解析】在上滑到最高点的过程中,弹性势能转化为重力势能和电势能,可知弹簧的最大弹性势能大于mgh.故A错误.当物体所受的合力为零,即重力的分力和电场力的合力等于弹簧的弹力,此过程中,弹簧的弹性势能转化为物体的动能和重力势能以及电势能之和,且弹簧还处于压缩状态,则物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能.故B错误.根据牛顿第二定律得,上滑时的加速度

,解得qE=mg.除重力或弹力以外,其它力做功等于机械能的增量,从A到B,电场力做功为W=-qEs=-mgh,则系统机械能损失mgh.电场力做功等于电势能的减小量,则电势能增加mgh.故C正确,D正确.故选CD.

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