题目内容
如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一个质量为m,带电量为+Q 的带电体,其右侧一段距离处有一根轻质绝缘的弹簧,弹簧右端固定,左端O自由.现在水平面上方加一水平向右的匀强电场E,使带电体在电场力作用下向右运动,已知弹簧的最大压缩量为X0,则关于带电体的加速度a 的大小与弹簧的压缩量X 的关系,下列图象正确的是( )
A、 | B、 | C、 | D、 |
分析:小物块与弹簧接触后先做加速度越来越小的加速运动,再做加速度越来越大的减速运动.
解答:解:小物块与弹簧接触后,弹簧压缩量不断变大,弹力不断变大,当弹力小于电场力时,物体加速向右运动,但加速度不断变小,当加速度减为零时,速度达到最大值,此后,物体由于电场力,继续向右运动,弹力开始大于电场力,物体做加速度不断变大的减速运动,即加速度先变小后变大;
物体刚与弹簧接触时,只受电场力,加速度等于a;关于平衡位置对称的点物体的加速度大小相等,速度大小也相等,故当速度减为零时物体的加速度大于物体刚与弹簧接触时的加速度,故只有B正确;
故选:B.
物体刚与弹簧接触时,只受电场力,加速度等于a;关于平衡位置对称的点物体的加速度大小相等,速度大小也相等,故当速度减为零时物体的加速度大于物体刚与弹簧接触时的加速度,故只有B正确;
故选:B.
点评:本题考查弹簧的弹力与电场力的关系,突出牛顿第二定律的应用,关键结合弹簧振子分析,关于平衡位置对称的点加速度相等,速度也相等.
练习册系列答案
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如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动.若( )
A、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小 | B、小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 | C、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小 | D、点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小 |