Question

【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，A、B的质量分别为2m和m，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦．开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中（　　）

A.物体B带负电，受到的电场力大小为mgsinθ
B.物体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3gsinθ
D.物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统的机械能的减少量

Answer 1

【答案】B
【解析】解：A、当施加外力时，对B分析可知：F﹣mgsinθ﹣F电=0，解得：F电=2mgsinθ，A不符合题意；

B、当B受到的合力为零时，B的速度最大，由kx=F电+mgsinθ解得：x= ，B符合题意；

C、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，当撤去外力F的瞬间物体AB受到的合外力为：F合=F电+mgsinθ=（m+2m）a，解得：a=gsinθ，C不符合题意；

D、B电场力做正功，电势能减小，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不符合题意；

故答案为：B．

本题的解题关键是，当物体出现最大速度时加速度为零，合外力等于0。