Question

如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现将与Q大小相同、带电也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，若两小球可视为点电荷，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是

A. 小球P的速度一定先增大后减小

B. 小球P的机械能一定在减少

C. 小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零

D. 小球P与弹簧系统的机械能一定增加

Answer

AD

【解析】试题分析：小球先沿斜面加速向下运动，后减速向下运动，当弹簧压缩量最大时，小球静止，故A正确

由于小球P除了重力之外的力做功还有弹簧的弹力和库仑斥力做功，开始弹簧的弹力和库仑斥力的合力方向向下，做正功，所以小球P的机械能增大；随弹力的增大，二者的合力可能向上，合力做功，机械能减小．所以小球P的机械能先增大后减少，故B错误；小球P的速度一定先增大后减小，当p的加速度为零时，速度最大，所以小球P速度最大时所受弹簧弹力、重力沿斜面向下的分力和库仑力的合力为零，故C错误；根据能量守恒定律知，小球P的动能、与地球间重力势能、与小球Q间电势能和弹簧弹性势能的总和不变，因为在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，Q对P的库仑斥力做正功，电势能减小，所以小球P与弹簧系统的机械能一定增加，故D正确．故选AD。