Question

【題目】如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧直立于地面上，上面放一個質量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接現將小球向下壓到某位置后由靜止釋放，若小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力和電場力對小球做功分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，上升高度為h，之不計空氣阻力，小球的電荷量保持不變，則上述過程中（　　）

A.小球的電勢能減少W2

B.彈簧彈性勢能最大值為+mgh+W1－W2

C.小球和彈簧組成系統的機械能增加W2

D.彈簧彈性勢能、小球的電勢能和小球的重力勢能三者之和恒定不變

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．因為電場力對小球做正功，電勢能減小即小球的電勢能減少W2，故A正確；

B．小球上升的過程中，由動能定理

W彈+W2+W1=

得到

W彈=－W1－W2+

而彈簧彈性勢能最大值與彈簧做功W彈相等，故B錯誤；

C．重力和彈簧彈力以外的力做功，等于系統機械能的增加，即電場力做功等于系統機械能的增加，所以系統的機械能增加W2，故C正確；

D．因為有重力、彈簧彈力及電場力做功，所以系統的彈簧彈性勢能、小球的電勢能、小球的重力勢能和小球的動能四者之和守恒，故D錯誤。

故選AC。