Question

【題目】如圖所示，一質量為m、電荷量為q的帶正電小球套在水平固定的粗糙絕緣直桿上，絕緣的輕質彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直面內。桿上的三個點A、B、C，，，。小球從A點由靜止釋放后，沿桿向左滑至最遠處C。若彈簧的原長為OB，勻強電場的電場強度大小為E、方向水平向左，彈簧的形變始終在彈性限度內，則在小球從A到C的過程中，下列說法正確的是

A.小球受到的摩擦力不變

B.小球的電勢能與彈簧的彈性勢能之和減少

C.小球滑到B點時的速度最大

D.電場力做的功大于克服滑動摩擦力做的功

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A.小球在運動過程中因為彈簧的形變量變化，所以彈簧對小球的作用力在豎直方向的分力不斷變化，會引起小球與直桿之間的彈力的變化，根據f＝μFN可知，小球受到的摩擦力不斷變化，故A錯誤；

B.在整個運動過程中能量守恒，涉及到的能量有電勢能、彈性勢能、及克服摩擦力做功得到的內能，所以電勢能與彈簧的彈性勢能之和減少，減少的能量就等于得到的內能，故B正確；

C.小球在受力平衡時具有最大速度，在B點時桿與小球間的彈力最大，則具有最大摩擦力，此處不平衡，故C錯誤；

D.在整個過程中電場力做正功，彈簧的彈性勢能增加，所以電場力做的功大于克服滑動摩擦力做的功，故D正確。