题目内容

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,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

BCD

解析试题分析: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。
考点:能量守恒定律;电场力功。

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