题目内容
【题目】如图所示，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变．O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为
．用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g．则（ ）
A. 撤去F后，物体回到O点时速度最大
B. 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C. 物体离开弹簧时速率为
D. 撤去F后系统产生的内能为4mgx0
【答案】BC
【解析】
A. 撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大。故A错误。
B. 撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：物体的加速度为
故B正确。
C. 物块进入电场区域后，受到的电场力：
所以在竖直方向上，物块受到的支持力：
此时物体受到的摩擦力：
物块此时的加速度：
物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变，物块做匀减速直线运动，位移为：
x=4x0-x0=3x0
由运动学的公式：
可得物体离开弹簧时速率为：
故C正确。
D. 物块进入电场前受到的摩擦力：
，物块进入电场区域后受到的摩擦力：
，所以撤去F后系统产生的内能为：
故D错误。
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