如图所示.一根用绝缘材料制成的轻弹簧.劲度系数为k.一端固定.另一端与质量为m.带电荷量为+q的小球相连.静止在光滑绝缘水平面上.当施加水平向右的匀强电场E后.小球开始做简谐运动.下列关于小球运动情况

高中物理 2024-07-06 16:13:37

如图所示,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上.当施加水平向右的匀强电场E后,小球开始做简谐运动,下列关于小球运动情况的说法中正确的是(  )

A.小球的速度为零时,弹簧的伸长量为

B.小球的速度为零时,弹簧的伸长量为

C.运动过程中,小球和弹簧系统的机械能守恒

D.运动过程中,小球动能变化量、弹性势能变化量以及电势能的变化量之和保持为零

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【解析】由题意知,小球位于平衡位置时弹簧的伸长量x0,小球速度为零时弹簧处于原长或伸长了2x0,选项A错误、B正确.

小球做简谐运动的过程中弹簧弹力和电场力都做功,机械能不守恒,动能、弹性势能、电势能的总和保持不变,选项D正确.

[答案] BD