Question

5．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，下落高度H到B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，从A点运动到B点的过程中加速度大小为2g，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

• A． 该匀强电场的电场强度为$\frac{2mg}{q}$
• B． 物块从A点运动到C点的过程中，物块和弹簧构成的系统机械能守恒
• C． 物块从A点运动到C点的过程中电势能的减少量为mg（H+h）
• D． 物块从B点运动到C点的过程中物块的机械能和电势能之和保持不变

Answer 1

分析 对于A到B过程，运用牛顿第二定律可求得电场强度．由A运动到C的过程中，电场力做功W=qE（H+h），从而求得电势能的减少量．由功能关系分析．

解答 解：A、物体从A运动到B的过程中，根据牛顿第二定律得：mg+qE=ma，且 a=3g，解得：E=$\frac{2mg}{q}$，故A正确．
B、物块从A点运动到C点的过程中，电场力对物块做正功，物块和弹簧构成的系统机械能增加，故B错误．
C、从A到C的过程中，电场力做功为：W=qE（H+h）=2mg（H+h），则电势能的减少量为2mg（H+h）．故C错误．
D、物块从B点运动到C点的过程中，根据能量守恒定律知，物块的机械能和电势能之和保持不变，故D正确．
故选：AD

点评 本题是对机械能守恒条件和功能关系的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择．学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式．