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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

 

【答案】

B

【解析】

试题分析: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.

考点:机械能守恒定律;简谐运动的回复力和能量.

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.

 

练习册系列答案
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如图所示,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与一质量为m,带正电荷、电量为q的小球连接,弹簧的劲度系数为k,小球静止在光滑的绝缘水平面上.当施加水平向右的匀强电场E后,小球开始做简谐运动,当小球经过O点时加速度为零,A、B两点为小球能够到达的最大位移处,则以下说法中正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

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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科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江省东阳市南马高级中学高二第一次月考物理试卷(带解析) 题型:单选题

如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧,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.小球到达最右端时,弹簧的形变量为
B.小球做简谐运动的振幅为
C.运动过程中小球的机械能守恒
D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变

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科目:高中物理 来源:2014届浙江省东阳市高二第一次月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻质弹簧,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.小球到达最右端时,弹簧的形变量为

B.小球做简谐运动的振幅为

C.运动过程中小球的机械能守恒

D.运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年江西省高三上学期第四次月考物理试卷 题型:选择题

如图所示,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,其一端固定,另一端与一质量为m、带电量为+q的小球连接,小球静止在光滑的绝缘水平面上,当施加水平向右的匀强电场E后,小球开始做简谐运动,当小球经过O点时加速度为零,A、B两点为小球能够到达的最大位移处,则以下说法中正确的是(    )

A.小球的速度为零时,弹簧伸长为           

B.小球做简谐运动的过程中机械能守恒

C.小球做简谐运动的振幅为                 

D.小球由O点到B点运动过程中,克服弹力做的功一定大于电场力做的功

 

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