题目内容
【题目】如图所示,有一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与小球连接。小球质量 为m,带电量为+q。开始时小球静止在光滑绝缘水平面上,施加水平向右的匀强电场E后小球开始做简谐运动。小球经过O时加速度为零,A、B为小球能够到达的最大位移处。在小球做简谐运动过 程中,下列判断正确的是()
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A. 小球的速度为零时,弹簧伸长量是qE/k
B. 小球和弹簧系统的机械能守恒
C. 小球做简谐运动的振幅是2qE/k
D. 小球由0到B过程中,弹力做功的绝对值大于电场力做功的绝对值
【答案】D
【解析】
A.当小球受到的弹力与电场力平衡时,
。小球所受回复力
,所以小球做简谐运动。振幅:
,当小球速度为0时,弹簧伸长为零(A点时)或
(B点时)。故A错误
B.因为在运动过程中存在电场力对系统做功,所以不满足机械能守恒定律,系统机械能不守恒,B错误
C.根据选项A的分析,振幅
,C错误
D.小球从O到B的过程中,设弹力做功
,电场力做功
,小球经过O点时的动能
,根据动能定理得:
,D正确
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