Question

【题目】如图所示，绝缘轻质弹簧直立固定在地面上，弹簧上端放着一个质量为m且带正电的小球，处于静止状态。突然给该空间加竖直向上的匀强电场，小球由静止开始运动到最高点时，小球恰好不脱离弹簧。该过程小球克服重力做功W1、电场力对小球做功W2，不计空气阻力，弹簧都在弹性限度内。则该运动过程中下列说法正确的是（　　）

A.小球的机械能增加W2

B.小球的电势能增加W2

C.电场力的大小等于重力的大小

D.弹簧弹性势能最大值等于

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．其他力对小球做功有电场力和弹簧弹力做功，所以小球的机械能增加大于W2，最高、最低速度为零，增加的机械能就等于W1，故A错误；

B．电场力对小球做正功，电势能要减少W2，故B错误；

CD．根据动能定理

弹簧弹力对小球做的功就等于弹性势能的减少，弹簧弹性势能最大值等于，若电场力的大小等于重力的大小，则小球加速后就匀速离开弹簧，mg应大于qE，装置在竖直方向作简谐振动，根据加速度对称，可得重力是电场力的两倍，故C错误，D正确。

故选D。