Question

如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态。保持小球的电荷量不变，现将小球提高到M点再由静止释放。则释放后，小球从M运动到N的过程中（  ）

A.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变

B.小球运动的速度先增大后减小

C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量

D.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量

Answer

CD

【解析】

小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态，可知小球所受的重力与电场力等大反向；

A．小球从M运动到N的过程中，由于有电场力做功，故小球和弹簧系统的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误；

B．释放后小球从M运动到N过程中，合力等于弹簧的拉力，做正功，故动能一直增加，即球一直加速，故B错误；

C．释放后小球从M运动到N过程中，重力和电场力平衡，等效与只有弹簧弹力做功，故弹簧弹性势能和球动能之和保持不变，即弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量，故C正确；

D．重力做功等于重力势能的减小量，克服电场力做功等于电势能的增加量，重力和电场力平衡，故小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量，故D正确；

故选CD。