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A受到的电场力大小为mgsinθ
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gsinθ
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
【答案】BC
【解析】试题分析:开始时,外力F作用在B上,B处于静止状态,对B分析可知:F-mgsinθ-F电=0;解得:F电=2mgsinθ,选项A错误;当撤去外力瞬间,对AB整体,整体受到的合力为:F合=F电+mgsinθ=3mgsinθ
由F=3ma可得 a=gsinθ,故C正确.当B的合力为零时,B的速度最大,由:kx=F电+mgsinθ
解得弹簧的伸长量为:x=,故B正确;根据能量守恒可知,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电势能的减少量和B物体机械能的减小量之和.故D错误;故选BC.
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