Question

【题目】如图，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态。保持小球的电荷量不变，现将小球提高到M点再由静止释放。则释放后，小球从M运动到N的过程中:

A. 小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变

B. 小球运动的速度先增大后减小

C. 弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量

D. 小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量

Answer 1

【答案】CD

【解析】小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态，可知Eq=mg；则小球从M运动到N的过程中弹簧的弹力和重力做正功，电场力做负功，且电场力所做的负功等于重力做的正功，可知合外力做正功，动能增加，速度增加，选项B错误；因弹力、重力和电场力做功，故弹性势能、电势能、重力势能和动能之和保持不变；由于电场做负功，电势能增加，故小球的机械能与弹簧的弹性势能之和减小，故A错误．因Eq=mg，电场力所做的负功等于重力做的正功，则球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量，选项D正确；在小球运动的过程中，因电场力所做的负功等于重力做的正功，则弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量，选项C正确，故选CD．