Question

如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是（ ）
A．因电场力分别对球A和球B做正功，故系统机械能不断增加
B．因两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒
C．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大
D．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大

Answer

加水平向右的匀强电场后，A小球受到向左的电场力，B小球受到向右的电场力，电场力做正功，电势能减小，分析小球的动能和弹簧的弹性势能的变化．分析两球的运动情况，确定系统机械能最大和动能最大的条件．
【解析】
A、B加电场后，A小球受到向左的电场力，B小球受到向右的电场力，两小球远离过程中，做加速运动，电场力做正功，电势能减小，小球的动能和弹簧的弹性势能都变大，当电场力与弹力平衡后，两球做减速运动，速度减至零后，弹簧收缩，电场力对两球都做负功，系统的机械能减小．故A、B错误．
C、D、由上分析可知，当弹簧长度达到最大值时，电场力做功最多，电势能减小最大，系统机械能最大，故C正确．
D、两小球远离过程，先做加速度不断减小的加速运动，再做加速度不断变大的减速运动，故当电场力与弹力平衡时，加速度为零，动能最大，故D正确；
故选CD．