Question

【題目】如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時(shí)位于N點(diǎn)且彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)。保持小球的電荷量不變，現(xiàn)將小球提高到M點(diǎn)再由靜止釋放。則釋放后，小球從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中（ ）

A.小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變

B.小球運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小

C.彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量

D.小球重力勢(shì)能的減少量等于小球電勢(shì)能的增加量

Answer 1

【答案】CD

【解析】

小球靜止時(shí)位于N點(diǎn)且彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，可知小球所受的重力與電場(chǎng)力等大反向；

A．小球從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中，由于有電場(chǎng)力做功，故小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和是改變的，故A錯(cuò)誤；

B．釋放后小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中，合力等于彈簧的拉力，做正功，故動(dòng)能一直增加，即球一直加速，故B錯(cuò)誤；

C．釋放后小球從M運(yùn)動(dòng)到N過(guò)程中，重力和電場(chǎng)力平衡，等效與只有彈簧彈力做功，故彈簧彈性勢(shì)能和球動(dòng)能之和保持不變，即彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量，故C正確；

D．重力做功等于重力勢(shì)能的減小量，克服電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的增加量，重力和電場(chǎng)力平衡，故小球重力勢(shì)能的減少量等于小球電勢(shì)能的增加量，故D正確；

故選CD。