Question

如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧直立于地面上，上面放一個質量為m的帶負電小球，小球與彈簧不連接，在彈簧彈性范圍內現用足夠大的力F將小球向下壓到某位置后撤去F，讓小球由靜止釋放．不計空氣阻力，則（　　）

A、小球和彈簧組成的系統機械能守恒

B、彈簧彈力為零時小球速度最大

C、小球速度最大時彈簧彈性勢能最小

D、小球上升過程中的電勢能增加

Answer 1

分析：對系統而言，若只有重力或彈簧彈力做功，機械能守恒．當小球所受合力為零時，小球的速度最大．根據電場力做功判斷電勢能的變化．

解答：解：A、小球和彈簧組成的系統，除了重力和彈簧彈力做功以外，還有電場力做功，則系統機械能不守恒．故A錯誤．
B、當小球所受的合力為零，即F_彈=mg+qE時，小球的速度最大，此時彈力不為零，彈性勢能不是最小．故B、C錯誤．
D、在上升的過程中，電場力做負功，則電勢能增加．故D正確．
故選D．

點評：解決本題的關鍵掌握機械能守恒的條件，以及知道電場力做功與電勢能的關系．