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一个劲度系数为k,由绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上.当加入如图所示的场强为E的匀强电场后,小球开始运动,下列说法正确的是(  )
分析:小球受到电场力向右运动,当运动到平衡位置时,电场力与弹簧的弹力大小相等,由胡克定律分析可知,弹簧伸长了
qE
k
,此时小球速度的最大.图示位置小球处于位移最大处,弹簧处于原长,平衡位置时弹簧伸长了
qE
k
,根据振幅是振动物体离开平衡位置最大的距离,确定振幅的大小.根据简谐运动的对称性,分析弹簧最大的伸长量,小球运动过程中小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能相互转化,根据能量守恒定律分析总量变化情况.
解答:解:A、小球处于平衡位置时,电场力与弹簧的弹力平衡,弹簧伸长了
qE
k
,此时小球的速度不是零,而是最大.故A错误;
    B、图示位置小球处于位移最大处,弹簧处于原长,平衡位置时弹簧伸长了
qE
k
,则振幅A=
qE
k
.故B正确;
    C、D、由题,水平面是光滑的,在运动过程中,小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能互相转化,根据能量守恒定律可知,三者总量保持不变.故C错误;故D正确.
故选:BD
点评:求解振幅关键找到最大位移处与平衡位置之间的距离来确定.简谐运动常常利用对称性和周期性分析物理量的变化.
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A.球的速度为零时,弹簧伸长qE/k
B.球做简谐振动,振幅为qE/k
C.运动过程中,小球的机械能守恒
D.运动过程中,小球的电势能、动能和弹性势能相互转化
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A.球的速度为零时,弹簧最长
B.球作简谐振动,振幅为
Eq
k
C.运动过程中,小球的机械能守恒
D.运动过程中,小球的电势能和机械能相互转化
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B.球作简谐振动,振幅为
C.运动过程中,小球的机械能守恒
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