Question

【題目】如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質量分別為2m和m，勁度系數為k的輕彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ的斜面處于沿斜面向上的勻強電場中，整個系統不計一切摩擦．開始時，物體B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，然后撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度，則在此過程中（　　）

A. 物體B帶負電，受到的電場力大小為mgsinθ

B. 物體B的速度最大時，彈簧的伸長量為

C. 撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為3gsinθ

D. 物體A、彈簧和地球所組成的系統機械能增加量等于物體B和地球組成的系統的機械能的減少量

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、當施加外力時，對B分析可知：F-mgsinθ-F電=0，解得：F電=2mgsinθ，故A錯誤；

B、當B受到的合力為零時，B的速度最大，由kx=F電+mgsinθ,解得：，故B正確；

C、當撤去外力瞬間，彈簧彈力還來不及改變，即彈簧的彈力仍為零，當撤去外力F的瞬間物體AB受到的合外力為：F合=F電+mgsinθ=（m+2m）a，解得：a=gsinθ，故C錯誤；

D、物體B的電場力做正功，電勢能減小，物體A、彈簧和地球組成的系統機械能增加量不等于物體B和地球組成的系統機械能的減少量，故D錯誤；

故選B.