Question

如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止．現撤去F，小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為W₁和W₂，小球離開彈簧時速度為v，不計空氣阻力，則上述過程中（　　）

• A．小球與彈簧組成的系統機械能守恒
• B．小球的重力勢能增加W₁
• C．小球的機械能增加W₁+

  1

  2

  mv²
• D．小球的電勢能減少W₂

Answer 1

分析：圖中電場力對小球做正功，電場力做的功等于電勢能的減小量；重力做的功等于重力勢能的減小量；小球機械能的增加量等于除重力外其余力做的功．

解答：解：A、由于電場力做正功，故小球與彈簧組成的系統機械能增加，機械能不守恒，故A選項錯誤；
B、重力做功是重力勢能變化的量度，由題意知重力做負功，重力勢能增加-w₁，故B選項錯誤；
C、小球增加的機械能在數值上等于重力勢能和動能的增量，即-W₁+

1

2

mv²，故C選項錯誤；
D、根據電場力做功是電勢能變化的量度，電場力做正功電勢能減少，電場力做負功電勢能增加，故D選項正確；
故選D．

點評：本題考查勢能大小和機械能守恒，要明確勢能的減小量等于對應場力（電場力或重力）做的功，不難．