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），以下說法不正確的是（　　）

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，系統機械能最小

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：當加上水平向右的勻強電場后，負電荷受到的電場力向左，正電荷受到的電場力向右，當電場力大于彈簧的彈力的時候，電荷做加速運動，當電場力小于彈簧的彈力的時候，電荷做減速運動，減小到零之后，正負電荷都開始反向運動．

解答：解：A、B、開始加電場后，A小球受到向左的電場力，B小球受到向右的電場力，電場力做正功，電勢能減小，機械能增加，當彈簧伸長到最大以后，電場力對小球做負功，機械能開始減小，故A、B錯誤；
C、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，故系統機械能最大，故C錯誤；
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加速運動，故當電場力與彈力平衡時，加速度為零，動能最大，故D正確．
本題選錯誤的，故選ABC．

點評：機械能指的是動能和勢能的總和，對于兩個小球和彈簧所組成的系統來說，勢能不僅是彈簧的彈性勢能，還包括電荷的電勢能；同時明確兩個小球的速度的變化情況，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．