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，其上面放一個質量為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的功分別為W1和W2，小球離開彈簧時速度為v，不計空氣阻力，小球的電荷量保持不變，則上述過程中(　　)

A. 小球的電勢能增加W2

B. 彈簧彈性勢能最大值為mv2＋W1－W2

C. 彈簧彈性勢能、小球的電勢能和小球的重力勢能三者之和可能一直在減小

D. 小球和彈簧組成系統的機械能增加W2

Answer 1

【答案】CD

【解析】

試題因為電場力對小球做正功，電勢能應減小．故A錯誤；小球上升的過程中，由動能定理：W彈+W2-W1=mv2，得到W彈=W1-W2+mv2，而彈簧彈性勢能最大值與彈簧做功W彈相等．故B正確；

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，因為小球向上運動時速度可能一直增大，即動能一直增大，所以彈簧彈性勢能、小球的電勢能和小球的重力勢能三者之和可能一直在減小，選項C 正確；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D正確．

故選BCD。