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，通過絕緣輕彈簧相連接，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、因電場力分別對球A和球B做正功，故系統機械能不斷增加

B、因兩個小球所受電場力等大反向，故系統機械能守恒

C、當彈簧長度達到最大值時，系統機械能最大

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

分析：加水平向右的勻強電場后，A小球受到向左的電場力，B小球受到向右的電場力，電場力做正功，電勢能減小，分析小球的動能和彈簧的彈性勢能的變化．分析兩球的運動情況，確定系統機械能最大和動能最大的條件．

解答：解：A、B加電場后，A小球受到向左的電場力，B小球受到向右的電場力，兩小球遠離過程中，做加速運動，電場力做正功，電勢能減小，小球的動能和彈簧的彈性勢能都變大，當電場力與彈力平衡后，兩球做減速運動，速度減至零后，彈簧收縮，電場力對兩球都做負功，系統的機械能減小．故A、B錯誤．
C、D、由上分析可知，當彈簧長度達到最大值時，電場力做功最多，電勢能減小最大，系統機械能最大，故C正確．
D、兩小球遠離過程，先做加速度不斷減小的加速運動，再做加速度不斷變大的減速運動，故當電場力與彈力平衡時，加速度為零，動能最大，故D正確；
故選CD．

點評：本題關鍵要明確兩個小球的運動情況，明確兩小球都是先做加速度不斷減小的加速運動，再做加速度不斷變大的減速運動，即可進行解答．