Question

如图所示，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P，小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态；现给小球一竖直向上的初速度，小球最高能运动到M点，在小球从开始运动至达到最高点的M过程中，以下说法正确的是（　　）

A．小球机械能的改变量等于电场力做的功

B．小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量

C．弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量

D．小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和

Answer 1

分析：小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态，知电场力与重力相等．除重力以外其它力做功等于机械能的增量，根据能量守恒判断小球电势能、重力势能和弹性势能、动能的关系．

解答：解：A、对于小球，除重力以外，有电场力做功、弹力做功，机械能的增量等于电场力做功和弹力做功的代数和．故A错误．
B、小球所受的电场力和重力相等，则电场力做功和重力做功相等，所以小球电势能的减小量等于重力势能的增加量．故B错误．
C、根据动能定理得，有重力、弹簧弹力和电场力做功，由于电场力做功和重力做功大小相等，一正一负，所以弹力做功等于动能的变化量，即弹簧的弹性势能的增加量等于小球动能的减小量．故C正确．D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键知道重力和电场力相等，以及知道电场力做功与电势能的关系，重力做功与重力势能的关系，弹力做功与弹性势能的关系以及除重力以外其它力做功与机械能的关系．