题目内容

【题目】如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落高度HB点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点过程中,下列说法正确的是(  )

A. 物块一碰到弹簧立即做减速运动

B. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为

C. 带电物块电势能的增加量为mg(Hh)

D. 弹簧的弹性势能的增加量为

【答案】B

【解析】物块刚碰到弹簧时,弹力为零,然后弹力逐渐增加,则物块的加速度逐渐减小,直到加速度减到零时速度最大,选项A错误;物体静止开始下落时的加速度为g,根据牛顿第二定律得:mg-qE=ma,解得:.从AC的过程中,除重力和弹力以外,只有电场力做功,电场力做功为:W=-qE(H+h)=-,可知机械能减小量为.故B正确.从AC过程中,电场力做功为-,则电势能增加量为.故C错误.根据动能定理得:mg(H+h)-mg(H+h)+W=0,解得弹力做功为:W=-mg(H+h),即弹性势能增加量为mg(H+h),故D错误.故选B.

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