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如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧,左端固定,右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为E、方向水平

题目详情
如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为 k 的轻弹簧,左端固定,右端与质量为 m 、带电荷量为+ q 的小球相连,静止在光滑、绝缘的水平面上.在施加一个场强为 E 、方向水平向右的匀强电场后,小球开始做简谐运动.那么(  )
A.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变
B.小球到达最右端时,弹簧的形变量为
C.运动过程中小球的机械能守恒
D.小球做简谐运动的振幅为
▼优质解答
答案和解析
B
分 析:
小球做简谐运动,找出平衡位置,根据简谐运动的对称性和功能关系进行分析讨论.A、小球运动过程中有电场力和弹簧弹力做功,故对于弹簧和小球系统,电势能和重力势能以及动能总量守恒,B、小球做简谐运动,在平衡位置,有kA=qE解得小球到达最右端时,弹簧的形变量为2倍振幅,即,故A错误,B正确;故D错误;C、小球运动过程中有电场力做功,故机械能不守恒,故C错误;故选B.
点评:
本题关键在于小球做简谐运动,运用简谐运动的对称性和动能定理进行列式分析即可.