Question

13．如图所示，绝缘细杆倾斜固定放置，小球M套在杆上课沿杆滑动，M通过绝缘轻质弹簧与固定的小球N相连，杆和弹簧处于同一竖直面内，现使M、N带电荷量不同的异种电荷，将M从位置A由静止释放，M运动到B点时弹簧与杆垂直且为原长，运动到C点时速度减为零，M在A、C两点时弹簧长度相同，下列说法正确的是（　　）

• A． M从A点滑到C点的过程，M和弹簧组成的系统的机械能守恒
• B． M从A点滑到C点的过程中，M的重力势能减少量等于其克服摩擦力做的功
• C． M从A点滑到B点的过程中，弹簧的弹力做正功，电场力做负功
• D． M在A、C两点的电势能相等

Answer 1

分析 根据M的运动情况确定受力情况，由此分析能量的转化情况；根据电场力和弹力的方向确定电场力和弹力做功正负；根据电势能和电势的关系确定电势能的大小．

解答 解：AB、M从A点滑到C点的过程中，弹簧弹性势能和电势能的变化均为零，根据能量守恒定律可知M的重力势能减少量等于其克服摩擦力做的功，所以该过程中摩擦力做负功，M和弹簧组成的系统的机械能不守恒，故A错误、B正确；
C、M从A点滑到B点的过程中，弹簧的弹力做正功，电场力做正功，故C错误；
D、A和C点到N点的距离相等，则电势相等，所以M在A、C两点的电势能相等，故D正确．
故选：BD．

点评 有关带电粒子在匀强电场中的运动，可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等；其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理进行解答．