Question

如图，在竖直向上的匀强电场中，有一绝缘轻质弹簧竖直固定于水平地面上，上面放一带
正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动(不计空气阻力)，在小球由静止到刚离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹力对小球所做功的数值分别为J、J、J，则上述过程中

A．小球的机械能增加J

B．小球的电势能增加J

C．小球离开弹簧瞬间的动能为J

D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

Answer 1

C

试题分析：在此过程中小球机械能的增加量为电场力做的功和弹簧弹力做的功，故小球机械能增加了5×10^-2J。由题可知电场力向上，小球向上运动，电场力做正功，电势能减少。在此过程中只有重力做负功，根据动能定理可知离开瞬间小球动能为2.5×10^-2＋2.0×10^-2－1.0×10^-2=3.5×10^-2J，此系统中除了重力和弹力外还有电场力做功，机械能不守恒，故只有C正确。