题目内容

【题目】如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,AB的质量分别是2mm.劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中.开始时,物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止,且轻绳恰好伸直.现撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,不计一切摩擦.则在此过程中

A. 物体B所受电场力大小为

B. B的速度最大时,弹簧的伸长量为

C. 撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为

D. 物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量

【答案】BC

【解析】撤去外力F前,对B分析可知,解得A错误;撤去外力后,在沿斜面方向上B受到电场力,重力沿斜面方向的分力以及弹簧的弹力,当B受到的合力为零时,加速度为零,速度最大,由,解得B正确;当撤去外力瞬间,弹簧弹力还来不及改变,即弹簧的弹力仍为零,此时B受到的合外力为,解得C正确假如没有电场力,物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量,而现在电场力对B做正功,减小的电势能转化为B和地球组成的系统机械能,物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量不等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量,D错误

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