如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面的质量为M的绝缘物块相连，小球与弹

如图所示，竖直放置的劲度系数为k的轻质弹簧上端与质量为m的小球连接，下端与放在水平桌面的质量为M的绝缘物块相连，小球与弹簧绝缘，带正电，电荷量为q，物块、弹簧和小球组成的系统处于静止状态，现突然加上一个竖直向上、大小为E的匀强电场，某时刻物块对水平面的压力为零，则从加上匀强电场到物块对水平面的压力为零的过程中，小球电势能改变量的大小为：（　　）

A. [Eqmg/k]
B.

Eq(M−m)g

C. [EqMg/k]
D.

Eq(M+m)g

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xxp_035 幼苗

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解题思路：在没有加入匀强电场时，小球压着弹簧，而当加入竖直向上匀强电场时，弹簧处于拉伸状态，则小球电势能的变化，即为电场力做功，由于电场力恒定，所以由电场力做功，可求出电势能的改变量．

开始小球压着弹簧，则弹簧被压缩了x₁=[mg/k]，当加入一个竖直向上，大小为E的匀强电场后，当某时刻物块对水平面的压力为零时，弹簧对物块的拉力为Mg，所以弹簧又被物块M拉长了x₂=[Mg/k]．
小球电势能改变等于静电力做功，由于电场力恒定，则电场力做功为：W=F△x=Eq（x₁+x₂）=
qE(M+m)
k，故D正确，ABC错误；
故选：D

点评：
本题考点：电势能；胡克定律．

考点点评：通过电场力的有无，来抓住弹簧的状态：是压缩还是伸长；通过弹簧的长度变化，从而得出电场力做的功，进而确定电势能的改变量．注意由于电场力恒定，因此可计算出电场力做功．

1年前

cc任我行哟幼苗

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电场还没出现的时候,小球此时高度为零
mg=kx1
电场出现且压力为零有
qEh+kx1^2/2=kx2^2/2+mv^2/2+mgh(1)
(小球此时具有速度和高度，弹簧具有弹性势能）
h=x1+x2
kx2=Mg
h=(mg/k)+(Mg/k)
带入（1）
qE((mg/k)+(Mg/k))+k(mg/k)^2/2=k(M...

1年前

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