题目内容
【题目】如图所示，物体A和带负电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别是m和2m，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. 撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为
B. B的速度最大时，弹簧的伸长量为
C. 物体A的最大速度为
D. 物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量大于物体B电势能的减少量
【答案】BD
【解析】试题分析：在外力撤去前，绳子刚好伸直，拉力为零，对B受力分析可得
，即
，所以撤去外力的瞬间B在沿斜面方向上只受沿斜面向下的重力的分力，沿斜面向下的电场力，故有
，所以撤去外力瞬间的加速度
，A错误；随着B沿着斜面下滑，绳子的拉力逐渐增大，当
时，即合力为零时，B的速度最大，此时
，解得
，B正确；对AB整体有动能定理可得
，解得
，故C错误；由于过程中只有重力和电场力，弹力做功，所以根据能量守恒看得物体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，故D正确；
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