Question

2．如图所示，带正电小球A固定在绝缘天花板上，绝缘轻弹簧的下端固定在水平地面上，弹簧处于自由状态，现将与A完全相同的带正电小球B放在弹簧上端并由静止释放，若A、B球心和弹簧轴线始终在一条竖直线上，则小球B从释放到第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

• A． 小球B速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零
• B． 小球B的加速度先减小后增大
• C． 小球B与弹簧组成系统的机械能一定减小
• D． 小球A与B组成系统的电势能一定先减小后增大

Answer 1

分析 小球B速度最大时所受弹簧弹力、重力和库仑力的合力为零．分析小球的受力情况，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况．由功能关系分析小球B与弹簧组成系统的机械能的变化，由电场力做功情况分析电势能的变化情况．

解答 解：A、小球B向下运动的过程中受到重力、库仑力和弹簧的弹力，当弹簧弹力、重力和库仑力的合力为零时，小球B的速度最大，故A错误．
B、开始阶段，弹簧的弹力小于重力和库仑力之和，合力向下，小球向下做加速运动，弹簧逐渐增大，合力减小，加速度减小．随着弹力的增大，弹力增大到等于重力和库仑力之和，此时速度最大．后来，弹簧的弹力将大于重力和库仑力之和，合力向上，小球向下做减速运动，弹簧逐渐增大，合力反向增大，则加速度反向增大．所以小球B的加速度先减小后增大，故B正确．
C、由于库仑力对小球B做正功，由功能关系知，小球B与弹簧组成系统的机械能一定增大，故C错误．
D、库仑力对小球B做正功，小球A与B组成系统的电势能一直减小．故D错误．
故选：B

点评 该题一要正确分析小球B的受力分析，由牛顿第二定律分析其运动情况．二要明确能量的转化情况，要对各力的做功有准确的分析．