Question

如圖，傾斜固定的氣墊導軌底端固定有滑塊P，滑塊Q可在導軌上無摩擦滑動，兩滑塊上分別固定有同名磁極相對的條形磁鐵．將Q在導軌上方某一位置由靜止釋放，已知由于磁力作用，Q下滑過程中并未與P相碰．不考慮磁鐵因相互作用而影響磁性，且不計空氣阻力，則在Q下滑過程中（　�。�

A．滑塊Q的機械能守恒

B．滑塊Q和滑塊P間的最近距離與初始釋放位置的高度有關

C．滑塊Q所能達到最大速度與初始釋放位置的高度有關

D．滑塊Q達到最大速度時的位置與初始釋放位置的高度有關

Answer 1

分析：機械能守恒的條件是只有重力做功；分析滑塊Q的受力情況，來判斷其運動情況，即可分析PQ最近距離和Q的最大速度與什么因素有關．

解答：解：
A、滑塊Q下滑的過程中，受到P的排斥力作用，此排斥力對Q做負功，所以Q的機械能減小，故A錯誤．
B、滑塊Q在下滑過程中，沿軌道方向受到重力的分力和磁場斥力，先做加速運動后做減速運動，當速度減至零時，與P的距離最近．根據(jù)能量守恒得知，Q初始釋放位置的高度越大，相對于P位置具有的重力勢能越大，當P運動到最低點時，其重力勢能全部轉(zhuǎn)化為磁場能，則知磁場能越大，PQ的距離越近，故B正確．
C、D當滑塊所受的磁場力與重力沿軌道向下的分力二力平衡時，Q的速度最大，重力的分力一定，根據(jù)平衡條件得知，速度最大時磁場力的大小也一定，則Q速度最大的位置一定，與Q初始釋放位置的高度無關．
根據(jù)能量守恒得知，滑塊Q釋放的位置越高，具有的重力勢能越大，速度最大時磁場能一定，則Q所能達到的最大動能越大，最大速度也越大，故知滑塊Q所能達到最大速度與初始釋放位置的高度有關．故C正確，D錯誤．
故選：BC

點評：本題類似于滑塊Q壓在彈簧上的過程，關鍵能正確分析Q的受力情況，判斷其運動情況．