Question

【題目】如圖所示，絕緣粗糙斜面體固定在水平地面上，斜面所在空間存在平行于斜面向上的勻強電場E，輕彈簧一端固定在斜面頂端，另一端拴接一不計質量的絕緣薄板。一帶正電的小滑塊，從斜面上的P點處由靜止釋放后，沿斜面向上運動，并能壓縮彈簧至R點(圖中未標出)，然后返回。則( )

A. 滑塊從P點運動到R點的過程中，電勢能的減小量大于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和

B. 滑塊返回能到達的最低位置在P點的上方

C. 滑塊從P點運動到R點的過程中，其機械能增量等于電場力與彈簧彈力做功之和

D. 滑塊最終停下時，克服摩擦力所做的功等于電勢能的減小量與重力勢能增加量之差

Answer 1

【答案】AB

【解析】由題可知，小滑塊從斜面上的P點處由靜止釋放后，沿斜面向上運動，說明小滑塊開始時受到的合力的方向向上，開始時小滑塊受到重力、電場力、斜面的支持力和摩擦力的作用；小滑塊開始壓縮彈簧后，還受到彈簧的彈力的作用。小滑塊向上運動的過程中，斜面的支持力不做功，電場力做正功，重力做負功，摩擦力做負功，彈簧的彈力做負功。在小滑塊開始運動到到達R點的過程中，電場力做的功轉化為小滑塊的重力勢能、彈簧的彈性勢能以及內能。由以上的分析可知，電場力做的功轉化為小滑塊的重力勢能、彈簧的彈性勢能以及內能，所以電勢能的減小量大于重力勢能和彈簧彈性勢能的增加量之和。故A正確；小滑塊運動的過程中，由于摩擦力做功，小滑塊的機械能與電勢能的和逐漸減小，所以滑塊返回能到達的最低位置在P點的上方，不能再返回P點。故B正確；由以上的分析可知，滑塊從P點運動到R點的過程中，其機械能增量等于電場力與彈簧彈力做功、摩擦力做功之和。故C錯誤；滑塊運動的過程中，由于摩擦力做功，小滑塊的機械能與電勢能的和逐漸減小，所以滑塊最終停下時，克服摩擦力所做的功等于電勢能的減小量與重力勢能增加量、彈性勢能增加量之差。故D錯誤。故選AB。