Question

【题目】如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧直立于地面上，其上面放一个质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接．现将小球向下压到某位置后由静止释放，若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力和电场力对小球做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，小球的电荷量保持不变，则上述过程中(　　)

A. 小球的电势能增加W2

B. 弹簧弹性势能最大值为mv2＋W1－W2

C. 弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和可能一直在减小

D. 小球和弹簧组成系统的机械能增加W2

Answer 1

【答案】CD

【解析】

试题因为电场力对小球做正功，电势能应减小．故A错误；小球上升的过程中，由动能定理：W弹+W2-W1=mv2，得到W弹=W1-W2+mv2，而弹簧弹性势能最大值与弹簧做功W弹相等．故B正确；

因为有重力、弹簧弹力及电场力做功，所以系统的弹簧弹性势能、小球的电势能、小球的重力势能和小球的动能四者之和守恒，因为小球向上运动时速度可能一直增大，即动能一直增大，所以弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和可能一直在减小，选项C 正确；重力和弹簧弹力以外的力做功，等于系统机械能的增加，即电场力做功等于系统机械能的增加，所以系统的机械能增加W2．故D正确．

故选BCD。