Question

如图，倾斜固定的气垫导轨底端固定有滑块P，滑块Q可在导轨上无摩擦滑动，两滑块上分别固定有同名磁极相对的条形磁铁．将Q在导轨上方某一位置由静止释放，已知由于磁力作用，Q下滑过程中并未与P相碰．不考虑磁铁因相互作用而影响磁性，且不计空气阻力，则在Q下滑过程中（　　）

A．滑块Q的机械能守恒

B．滑块Q和滑块P间的最近距离与初始释放位置的高度有关

C．滑块Q所能达到最大速度与初始释放位置的高度有关

D．滑块Q达到最大速度时的位置与初始释放位置的高度有关

Answer 1

分析：机械能守恒的条件是只有重力做功；分析滑块Q的受力情况，来判断其运动情况，即可分析PQ最近距离和Q的最大速度与什么因素有关．

解答：解：
A、滑块Q下滑的过程中，受到P的排斥力作用，此排斥力对Q做负功，所以Q的机械能减小，故A错误．
B、滑块Q在下滑过程中，沿轨道方向受到重力的分力和磁场斥力，先做加速运动后做减速运动，当速度减至零时，与P的距离最近．根据能量守恒得知，Q初始释放位置的高度越大，相对于P位置具有的重力势能越大，当P运动到最低点时，其重力势能全部转化为磁场能，则知磁场能越大，PQ的距离越近，故B正确．
C、D当滑块所受的磁场力与重力沿轨道向下的分力二力平衡时，Q的速度最大，重力的分力一定，根据平衡条件得知，速度最大时磁场力的大小也一定，则Q速度最大的位置一定，与Q初始释放位置的高度无关．
根据能量守恒得知，滑块Q释放的位置越高，具有的重力势能越大，速度最大时磁场能一定，则Q所能达到的最大动能越大，最大速度也越大，故知滑块Q所能达到最大速度与初始释放位置的高度有关．故C正确，D错误．
故选：BC

点评：本题类似于滑块Q压在弹簧上的过程，关键能正确分析Q的受力情况，判断其运动情况．