Question

一根用絕緣材料制成勁度系數(shù)為k的輕彈簧，左端固定，右端與質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球相連，靜止在光滑絕緣水平面上，當(dāng)施加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)為E水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小球開(kāi)始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。那么  

1. A.
   小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)；
2. B.
   小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為2qE/k；
3. C.
   運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒
4. D.
   小球從左向右的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸增大

Answer 1

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試題分析：小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，水平方向上受到電場(chǎng)力和彈簧的彈力作用，當(dāng)合力為零，所以小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力為：
，故小球做簡(jiǎn)寫(xiě)運(yùn)動(dòng)感，A正確；小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在平衡位置，有解得，小球到達(dá)最右端時(shí)，電場(chǎng)力做功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，故，彈簧的形變量為解得，所以振幅為B錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有電場(chǎng)力做功，故機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增大，D正確；
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和動(dòng)能定理進(jìn)行列式分析即可．