题目内容
如图所示,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与一质量为,带正电荷、电量为的小球连接,弹簧的劲度系数为,小球静止在光滑的绝缘水平面上.当施加水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动,当加速度为零,A、B两点为小球能够到达的最大位移处,则以下说法中正确的是 ( )
A. 小球的速度为零时,弹簧伸长
B. 小球在做简谐运动的过程中机械能守恒
C. 小球做简谐运动的振幅为
D. 小球在由点到点的运动过程中,弹力做的功一定大于电场力做的功
【详细解析】答案:CD。 当小球受到的弹力与电场力平衡时,kx0=qE。小球所受回复力 F回=-k(x+x0)+qE=-kx。所以,小球做简谐运动。其振幅A=x0=。当小球的速度为零时,弹簧伸长为零(A点时)或(B点时)。小球在由点到点的运动过程中,设弹力做的功为W1,电场力做的功为W2,小球经过点时的动能为Ek,由动能定理,有W2-W1=0-Ek,故W1= W2+ Ek> W2。应选CD。
练习册系列答案
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如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧,左端固定,右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动,那么( )
A.小球到达最右端时,弹簧的形变量为 |
B.小球做简谐运动的振幅为 |
C.运动过程中小球的机械能守恒 |
D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变 |