Question

如圖9所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為x₀處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變。設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g，則(　　)

A．當(dāng)滑塊的速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大

B．當(dāng)滑塊的速度最大時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

C．當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大

D．當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

圖9

Answer 1

選CD　滑塊接觸彈簧后，彈力逐漸增大，滑塊先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧還沒(méi)壓縮到最短，故彈性勢(shì)能不是最大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)重力以外的力做功量度了機(jī)械能的變化，在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，機(jī)械能在增大，運(yùn)動(dòng)到速度為零時(shí)，電場(chǎng)力做功最多，機(jī)械能最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)速度為零時(shí)，加速度最大，此時(shí)彈簧壓縮到最短，故彈性勢(shì)能最大，電場(chǎng)力做功最多，故機(jī)械能最大，C、D正確。