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：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，小球的動能和彈簧的彈性勢能都變大．

解答：解：A、在彈簧伸長的過程中，電場力對球A和球B都做正功，則系統機械能增加．當彈簧伸長到最長后有收縮，電場力做負功，則系統機械能減小．故A錯誤．
B、由于對系統而言，除了彈簧彈力做功外，電場力做功，系統機械能不守恒．故B錯誤．
C、當彈簧長度達到最大值時，電場力一直做正功，則機械能一直增加，系統機械能最大．故C錯誤．
D、電場力大于彈簧彈力，小球向左向右加速，電場力小于彈簧彈力，小球向左向右減速．知當電場力和彈簧彈力相等時，系統動能最大．故D正確．
故選D．

點評：本題關鍵要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．