Question

【题目】如图所示，绝缘粗糙斜面体固定在水平地面上，斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E，轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端栓接一不计质量的绝缘薄板，一带正电的小滑块，从斜面上的P点处由静止释放后，沿斜面向上运动，并能压缩弹簧至R点（图中未标出），然后返回，则（　　）

A.滑块从P点运动到R点的过程中，其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和

B.滑块从P点运动到R点的过程中，电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和

C.滑块最终停在弹簧原长处

D.滑块最终停下来，克服摩擦力所做的功小于电势能的减小量与重力势能增加量之差

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．滑块从P点运动到R点的过程中，由功能关系知，滑块机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和，由于摩擦力做负功，所以机械能增量小于电场力与弹簧弹力做功之和，故A错误；

B．电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能，所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和，故B正确；

C．假设滑块最终停在弹簧原长处，受力分析，此时滑块受力情况和P点受力情况相同，合力向上，不可能静止，滑块合力为零的位置应在弹簧原长位置上方，故C错误；

D．由于摩擦力做负功，小滑块的机械能与电势能的之和逐渐减小，克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差，由前面分析可知，弹性势能增大，说明克服摩擦力所做的功小于电势能的减小量与重力势能增加量之差，故D正确。

故选BD。