题目内容
【题目】如图,空间存在方向竖直向上、场强大小为E的匀强电场;倾角为的光滑绝缘斜面固定在地面上,绝缘轻弹簧的下端连接斜面底端的挡板,上端连接一带电量为+q的小球,小球静止时位于M点,弹簧长度恰好为原长。某时刻将电场反向并保持电场强度大小不变,之后弹簧最大压缩量为L,重力加速度为g。从电场反向到弹簧压缩至最短的过程中,小球( )
A.机械能一直减少
B.电势能减少了EqL
C.最大加速度为g
D.最大速度为
【答案】BC
【解析】
B.电势能的减小量等于电场力做的功,即为
故B正确;
C.小球在M点时有
从电场反向到弹簧压缩至最短的过程中,小球先做加速度减小的加速运动,再做加速度反向增大的减速运动,由弹簧振子对称性可知,小球在M点开始运动时的加速度最大即为
故C正确;
D.小球速度最大时合力为0,由平衡可得
由对称性可知,速度最大时,小球运动的距离为
由动能定理有
得
故D错误;
A.小球速度最大时合力为0,由平衡可得
此过程小球克服弹力做功为
电场力做功为
小球克服弹力做功与电场力做功相等,说明小球机械能不是一直减小,故A错误。
故选BC。
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