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(xiàn)撤去F，使小球沿豎直方向運動，在小球由靜止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，小球離開彈簧時的速度為v，不計空氣阻力，則該過程中（　　）

• A．小球的機械能增加W₁+

  1

  2

  mv²
• B．小球的電勢能減少W₂
• C．小球的重力勢能增加-W₁
• D．小球的速度先增大后減小

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；彈簧對小球做的功等于彈性勢能的減小量；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、小球增加的機械能在數(shù)值上等于重力勢能和動能的增量，即-W₁+

1

2

mv2，故A錯誤；
B、根據(jù)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B正確；
C、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C正確；
D、小球靜止時，受向上的電場力和彈簧彈力，向下受重力和F作用，撤去F后，小球豎直向上加速運動，當合力為零時，小球速度最大，故D錯誤
故選：BC

點評：本題考查對功能關系的理解，并用來分析問題．常見的幾對功與能關系：重力做功與重力勢能變化有關，電場力做功與電勢能的變化有關，重力和彈簧彈力以外的力做功，等于系統(tǒng)機械能的變化量