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且带正电的小球,小球与弹簧不连接,加外力F将小球向下压到某一位置.当撤去外力F后,小球由静止开始运动到离开弹簧的过程中,小球克服重力做功为W1、电场力对小球做功为W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则该过程中(  )
A.弹簧弹性势能最大值等于W1+
1
2
mv2
B.小球的电势能增加W2
C.小球的重力势能增加W1
D.小球的机械能增加W2
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A、小球上升的过程中,由动能定理:W弹+W2-W1=
1
2
mv2,得到W弹=W1-W2+
1
2
mv2,而弹簧弹性势能最大值与弹簧做功W弹相等.故A错误;
B、电场力对小球做功为W2,而且电场力做正功,则小球的电势能减小W2.故B错误.
C、小球克服重力做功为W1,则小球的重力势能增加W1.故C正确.
D、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CD
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