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g,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h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点的过程中,下列说法正确的是( )
A.该匀强电场的电场强度大小为
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(H+h)
D.弹簧的弹性势能的增量为
【答案】D
【解析】
试题分析: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:
,故A错误.从A到C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:
,可知机械能减小量为
.故B错误.从A到C过程中,电场力做功为
mg(H+h),则电势能增加量为
mg(H+h).故C错误.根据动能定理得:mg(H+h)
mg(H+h)+W弹=0,解得弹力做功为:W弹=
mg(H+h),即弹性势能增加量为
mg(H+h),故D正确.
故选D。