一個(gè)勁度系數(shù)為k,由絕緣材料制成的輕彈簧,一端固定,另一端與質(zhì)量為m、帶正電荷q的小球相連,靜止在光滑絕緣水平面上.當(dāng)加入如圖所示的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,小球開始運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ?。?br/>
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A. 球的速度為零時(shí),彈簧最長(zhǎng)
B. 球作簡(jiǎn)諧振動(dòng),振幅為
C. 運(yùn)動(dòng)過程中,小球的機(jī)械能守恒
D. 運(yùn)動(dòng)過程中,小球的電勢(shì)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化
A、小球受到電場(chǎng)力向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí),電場(chǎng)力與彈簧的彈力大小相等,由胡克定律分析可知,彈簧伸長(zhǎng)了
,此時(shí)小球速度的最大.此后,小球做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球的速度大于0時(shí),彈簧最長(zhǎng);然后彈簧開始收縮,同理可知,當(dāng)小球的速度再次為0時(shí),彈簧最短(原長(zhǎng)).所以球的速度為零時(shí),彈簧是最長(zhǎng),或最短.故A錯(cuò)誤;
B、小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),處于平衡位置時(shí),電場(chǎng)力與彈簧的彈力平衡,彈簧伸長(zhǎng)了
,
則振幅
A=.故B正確;
C、D、由題,水平面是光滑的,在運(yùn)動(dòng)過程中,小球的電勢(shì)能、動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化,根據(jù)能量守恒定律可知,三者總量保持不變,小球的機(jī)械能不守恒.故C錯(cuò)誤;故D正確.
故選:BD