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.