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如图所示,绝缘粗糙斜面固定在水平面上

时间:2022-09-27 15:05:38 作者:星火作文 字数:2311字

如图所示,绝缘粗糙斜面固定在水平面上,斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E,轻弹簧一端固定在斜面顶端,另一端栓接一质量不计的绝缘薄板,一带正电的小滑块,从斜面上的P点由静止释放,沿斜面向上运动,并能压缩弹簧至R点(图中未标尺)然后返回,则(     )

A、滑块从P点运动到R点过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹簧弹力做功之和

B、滑块从P点运动到R点过程中,电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和

C、滑块返回过程能到达的最低位置位于P点的上方,

D、滑块最终停下来,克服摩擦力所做的功等于电势能减小量与重力势能增加量之差,

答案

BC

解析

由题可知,小滑块从斜面上的P点处由静止释放后,沿斜面向上运动,说明小滑块开始时受到的合力的方向向上,开始时小滑块受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用;小滑块开始压缩弹簧后,还受到弹簧的弹力的作用.小滑块向上运动的过程中,斜面的支持力不做功,电场力做正功,重力做负功,摩擦力做负功,弹簧的弹力做负功.在小滑块开始运动到到达R点的过程中,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能.由以上的分析可知,滑块从P点运动到R点的过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和,故A错误;由以上的分析可知,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能,所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和,故B正确;小滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和增加减小,所以滑块返回能到达的最低位置在P点的上方,不能在返回P点,故C正确;滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和逐渐减小,所以滑块最终停下时,克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差,故D错误。

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