2.如圖所示,帶正電小球A固定在絕緣天花板上,絕緣輕彈簧的下端固定在水平地面上,彈簧處于自由狀態(tài),現(xiàn)將與A完全相同的帶正電小球B放在彈簧上端并由靜止釋放,若A、B球心和彈簧軸線始終在一條豎直線上,則小球B從釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是( 。
A.小球B速度最大時(shí)所受彈簧彈力和庫侖力的合力為零
B.小球B的加速度先減小后增大
C.小球B與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能一定減小
D.小球A與B組成系統(tǒng)的電勢能一定先減小后增大

分析 小球B速度最大時(shí)所受彈簧彈力、重力和庫侖力的合力為零.分析小球的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況.由功能關(guān)系分析小球B與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能的變化,由電場力做功情況分析電勢能的變化情況.

解答 解:A、小球B向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力、庫侖力和彈簧的彈力,當(dāng)彈簧彈力、重力和庫侖力的合力為零時(shí),小球B的速度最大,故A錯(cuò)誤.
B、開始階段,彈簧的彈力小于重力和庫侖力之和,合力向下,小球向下做加速運(yùn)動(dòng),彈簧逐漸增大,合力減小,加速度減小.隨著彈力的增大,彈力增大到等于重力和庫侖力之和,此時(shí)速度最大.后來,彈簧的彈力將大于重力和庫侖力之和,合力向上,小球向下做減速運(yùn)動(dòng),彈簧逐漸增大,合力反向增大,則加速度反向增大.所以小球B的加速度先減小后增大,故B正確.
C、由于庫侖力對小球B做正功,由功能關(guān)系知,小球B與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能一定增大,故C錯(cuò)誤.
D、庫侖力對小球B做正功,小球A與B組成系統(tǒng)的電勢能一直減。蔇錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評 該題一要正確分析小球B的受力分析,由牛頓第二定律分析其運(yùn)動(dòng)情況.二要明確能量的轉(zhuǎn)化情況,要對各力的做功有準(zhǔn)確的分析.

練習(xí)冊系列答案
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C.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁場磁通量的變化
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(1)求X、Y的值;
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(1)小球落地所需的時(shí)間t;
(2)小球落地點(diǎn)到桿右端的距離s.

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