Question

如圖所示，圓弧虛線表示正點電荷電場的等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等．光滑絕緣直桿沿電場方向水平放置并固定不動，桿上套有一帶正電的小滑塊（可視為質點），滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點O相連，并以某一初速度從M點運動到N點，OM＜ON．若滑塊在M、N時彈簧的彈力大小相等，彈簧始終在彈性限度內，則（　　）

A．滑塊從M到N的過程中，速度可能一直增大

B．等勢面3、4的間距一定大于等勢面1、2的間距

C．在M、N之間的范圍內，不可能存在滑塊速度相同的兩個位置

D．在M、N之間不可能存在只由電場力決定滑塊加速度大小的兩個位置

Answer 1

分析：場源電荷在圓心，是正電荷，故從M到N電勢逐漸減小；由于滑塊在M、N時彈簧的彈力大小相等，故彈簧先壓縮后伸長；可以結合能量守恒和動能定理分析．

解答：解：A、滑塊從M向N運動過程中，電場力做正功，電勢能減小，彈簧彈力先做正功后做負功，故彈性勢能先減小后增加，在M、N兩個位置彈簧彈性勢能相等，故動能、彈性勢能和電勢能之和守恒，故滑塊從M到N的過程中，速度可能一直增大，故A正確；
B、由于是等差等勢面，3、4間場強小，故距離大，故B正確；
C、在M、N之間的范圍內，動能、彈性勢能和電勢能之和守恒，并且在M、N兩個位置彈簧彈性勢能相等，故可能存在滑塊速度相同的兩個位置，故C錯誤；
D、在M、N之間，當彈簧剛好恢復原長時，合力等于彈簧彈力，故加速度只由電場力決定，故D錯誤；
故選AB．

點評：本題關鍵是分析滑塊的受力情況，然后根據動能定理或能量守恒定性分析．