Question

如圖所示，質量分別為m₁和m₂的兩個小球A、B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧連接，置于絕緣光滑的水平面上．當突然加一水平向右的勻強電場后，兩小球A、B將由靜止開始運動，在以后的運動過程中，對兩個小球和彈簧組成的系統(設整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度)，以下說法正確的是（   ）

A．系統機械能不斷增加
B．系統動能不斷增加
C．當彈簧長度達到最大值時，系統機械能最小
D．當小球所受電場力與彈簧的彈力相等時，系統動能最大

Answer 1

D

試題分析：據題意，在施加電場后對整個系統受力分析，系統在水平方向受到電場力F₁和F₂，由于兩球帶電量相等且電性相反，則在勻強電場中，系統在豎直方向的合力也為0，所以系統所受合力為0；彈簧彈力是系統的內力，兩球在電場力作用下向相反方向運動，彈簧被拉伸，彈力增加，當彈力與電場力相等時，兩球速度最大，繼續運動則彈力大于電場力，兩球開始減速運動直至速度減為0，然后反向運動；整個系統在這個運動過程中，系統機械能守恒，A、C選項錯誤；動能先增加后減少，B選項錯誤；D選項正確。