Question

【题目】如图所示，粗糙绝缘水平面上O点放一质量为电荷量为 -q的小物块（可视为质点），物块与水平面间的动摩擦因数为μ，劲度系数为k的绝缘轻弹簧一端固定在墙上，另一端与小物块接触（未栓接），初始弹簧水平且无形变。O点左侧有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。现用一水平力F缓慢向右推动小物块，将弹簧在弹性限度内压缩了x0，使小物块在该位置处于静止状态。现撤去力F，小物块开始向左运动，运动的最大距离为4x0，重力加速度为g。则

A.小物块离开弹簧时速率为

B.辙去力F后，系统产生的内能为

C.辙去力F后，小物块运动到O点时速度最大

D.撤去力F后，小物块先做加速度减小的加速直线运动后做匀减速直线运动

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A．物块进入电场区域后,受到的电场力：

所以在竖直方向上，物块受到的支持力：

此时物体受到的摩擦力：

物块此时的加速度：

.

物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变,物块做匀减速直线运动,位移为：

由运动学的公式：

可得物体离开弹簧时速率为：

所以A正确;

B．物块进入电场前受到的摩擦力：

物块进入电场区域后受到的摩擦力：

所以撤去F后系统产生的内能为：

故B正确.

C．撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，开始时弹力大于摩擦力，所以加速度先减小；后弹力小于摩擦力，所以加速度反向增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大.故C错误.

D．由A选项和C选项分析可知物体回到O之前先做变加速运动，再做变减速运动，回到O点后做匀减速直线运动，故D错误.