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如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为13g,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空

题目详情

如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为

1
3
g,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是(  )
作业帮

A. 该匀强电场的电场强度大小为

2mg
3q

B. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为

mg(H+h)
3

C. 带电物块电势能的增加量为mg(H+h)

D. 弹簧的弹性势能的增量为

mg(H+h)
3

▼优质解答
答案和解析
A、物体静止开始下落时的加速度为
1
3
,根据牛顿第二定律得:mg-qE=ma,解得:E=
2mg
3q
,故A正确.
B、从A到C的过程中,除重力和弹力以外,只有电场力做功,电场力做功为:W=-qE(H+h)=-
2mg(H+h)
3
,可知机械能减小量为
2mg(H+h)
3
.故B错误.
C、从A到C过程中,电场力做功:W=-qE(H+h)=-
2
3
mg(H+h),则电势能增加量为
2
3
mg(H+h).故C错误.
D、根据动能定理得:mg(H+h)-
2
3
mg(H+h)+W=0,解得弹力做功为:W=-
1
3
mg(H+h),即弹性势能增加量为
1
3
mg(H+h),故D正确.
故选:AD.
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