Question

【题目】如图所示，空间有竖直向下的匀强电场，完全相同的两根绝缘轻质弹簧下端固定在水平地上，在其正上方质量均为m的a、b两物块均从距弹簧上端高h处自由下落，已知a物块的电荷量为+q，b物块的电荷量为-q，设地面处的重力势能为零，不计空气狙力，重力大于电场力，从释放到强簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是

A. a、b两物块速度最大时，b的重力势能大于a的重力势能

B. a、b两物块运动到最低点时，b的重力势能大于a的重力势能

C. a、b两物块机械能的变化量相同

D. 若释放的高度均增加相同的值，a、b两物块速度最大时所具有的重力势能均增大

Answer 1

【答案】AB

【解析】当两个物块的速度最大时，受到的合外力等于0．a受到重力、向下的电场力和向上的弹力，合外力等于0时：mg+qE=Fa；b受到重力、向上的电场力和向上的弹力，合外力等于0时：Fb=mg-qE, 所以：Fb＜Fa，根据胡克定律：F=k△x，所以a中弹簧的压缩量大，a中物块的位置更低，a的重力势能更小．故A正确；由A的分析可知，在两个物体受到的合外力等于0时，a对弹簧的压缩量更大，结合运动的对称性可知，a、b两物块运动到最低点时，a中物块的位置更低，所以b的重力势能大于a的重力势能．故B正确；由以上的分析可知，从释放到强簧压缩到最短的过程中，a的位移更大，所以电场力对a做的功更多，a的机械能的变化量更大．故C错误；若释放的高度均增加相同的值，a、b两物块速度最大时所对应位置都不变，所以a、b两物块速度最大时所具有的重力势能都不变．故D错误．故选AB.