七、电场中的弹簧问题
电场中的弹簧问题主要考查的内容
主标题：电场中的弹簧问题副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：电场、弹簧难度：3重要程度：5内容：考点剖析：弹簧问题一直是高考的重点、难点，也是高考的热点。将弹簧问题与电场问题结合起来的试题，虽然不是很多，但题目情景新颖。学生在解决此类问题时，普遍感到棘手。学生分析电场中的弹簧问题的主要障碍：不能准确分析、把握弹簧的状态和变化过程，不能准确弄清弹力和电场力做功的情况。要解决这类问题，要建立一个“轻弹簧”模型。在一般习题的表述中，通常会这样形容弹簧“轻弹簧”。轻弹簧就是质量不计的弹簧，但实际上，弹簧质量再小，也不可能为零，可见，轻弹簧是一种理想化的模型。引入该模型，重在突出弹簧弹力的特点而忽略质量引起的其他问题，以达到简化问题的目的。
典型例题
例1如图所示，绝缘材料制作的轻质弹簧劲度系数为k，一端固定在墙壁上，另一端与带正电、电量为q的滑块A连接，滑块B为绝缘材质，不带电，B与滑块A接触而不粘
f连，两滑块质量相等。水平面光滑不导电，整个装置处于匀强电场中，电场强度为E，最初电场水平向左，此时装置保持静止，现突然将电场方向变化为水平向右，大小不变，在以后的过程中，两滑块在某处分离后，滑块A作简谐运动。求：
（1）两滑块分离时弹簧的形变量；（2）滑块B获得的最大动能。
【解析】（1）A、B一起向右加速运动，对整体：qEkx2maFABma两滑块分离时，FAB0，加速度为零；由此得：xqE
k（2）分离时，弹簧的势能与最初位置弹簧的势能相等。所以，这一过程有：
qE2x12mv2，
2
B获得的最大动能为Ek1mv2，
2
由此得EkqE2。
k答：（1）两滑块分离时弹簧的形变量为qE
k
（2）滑块B获得的最大动能为qE2
k
例2如图所示，在光滑绝缘水平面上放置三个电荷量均为qq0的相同小球，小球
之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当三个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l，已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（）
fA．l5kq2
2k0l2
B．lkq2
k0l2
C．l5kq2
4k0l2
D．l5kq2
2k0l2
【解析】C根据题意知，三个小球所带的电荷相同，故两两之间是相互排斥的。以第三
个小球为研究对象进行受力分析，如图所示。设弹簧的弹力为F，因为三个小球处在静止
状态，根据受力平衡可得FF23F13，其中F23是第二个小球与第三个小球的作用力，r