Question

如圖所示，豎直平面內有一固定的光滑橢圓大環(huán)，其長軸長BD=4L、短軸長AC=2L．勁度系數為k的輕彈簧上端固定在大環(huán)的中心0，下端連接一個質量為m、電荷量為q、可視為質點的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上且與大環(huán)及彈簧絕緣，整個裝置處在水平向右的勻強電場中．將小環(huán)從A點由靜止釋放，小環(huán)運動到B點時速度恰好為O．已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等．則（　　）

• A．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈性勢能一直增大
• B．小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)的電勢能一直減小
• C．電場強度的大小E=

  mg

  q

• D．小環(huán)在A點時受到大環(huán)對它的彈力大小F=mg+

  1

  2

  kl

Answer 1

分析：將小環(huán)從A點由靜止釋放，小環(huán)運動到B點時速度恰好為O．已知小環(huán)在A、B兩點時彈簧的形變量大小相等．故小環(huán)在A點時彈簧壓縮量為

1

2

L，在B點時彈簧伸長

1

2

L，然后分析個選項即可解決．

解答：解：A、小環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈性勢能先減小后增大，故A錯誤，
B、小環(huán)從A點運動到B點的過程中，小環(huán)沿電場線方向水平運動2L，故小環(huán)的電勢能一直減小，故B正確，
C、整個過程由能量守恒定律得，Eq?2L=mgL，得E=

mg

2q

，故C錯誤，
D、小環(huán)在A點時，彈簧壓縮

1

2

L，受到大環(huán)對它的彈力為mg+

1

2

kL，故D正確．
故選：BD

點評：此題考查的是物體受力情況的分析，需要考慮電場力的情況，并運用到能量守恒定律，難度不大．