Question

【題目】如圖所示，豎直向上的勻強電場中，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時位于N點，彈簧恰好處于原長狀態。保持小球的帶電量不變，現將小球提高到M點由靜止釋放，則釋放后小球從M運動到N的過程中( )

A．小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和保持不變

B．小球重力勢能的減少量等于小球電勢能的增加量

C．彈簧彈性勢能的減少量等于小球動能的增加量

D．小球動能的增加量等于電場力和重力做功的代數和

Answer 1

【答案】D

【解析】由于有電場力做功，故小球的機械能不守恒，小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和是改變的，故A錯誤；由題意，小球受到的電場力等于重力。在小球運動的過程中，電場力做功等于重力做功，小球從M運動到N的過程中，重力勢能減少，轉化為電勢能和動能，故B錯誤；釋放后小球從M運動到N的過程中，彈性勢能并沒變，一直是0，故C錯誤；由動能定理可得重力和電場力做功，小球動能增加，小球動能的增加量等于電場力和重力做功的代數和，故D正確。