问题 选择题

如图所示,一质量为m的塑料球形容器放在桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端经绝缘体系住一只带正电q、质量也为m的小球.从加一个竖直向上的场强为E的匀强电场起,到容器对桌面压力减为零时为止,容器对桌面压力减为零时小球的速度大小是(  )

A.2

g(Eq-mg)
k

B.

g(Eq-mg)
k

C.

g(Eq+mg)
k

D.

g(Eq-mg)
2k

答案

未加电场时,弹簧被压缩,由胡克定律得:弹簧压缩的长度o为x1=

mg
k
.当容器对桌面压力减为零时弹簧伸长,弹力大小等于容器的重力mg,再由胡克定律得:弹簧伸长的长度为x2=
mg
k
.则弹簧的弹性势能没有改变.

根据能量守恒定律得:mg(x1+x2)+

1
2
mv2=Eq(x1+x2

代入解得:v=2

g(Eq-mg)
k

故选A

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