Question

【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＝3mgsin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. 对于物体A、B、弹簧、地球组成的系统，电场力做功等于该系统增加的机械能

B. 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

C. 撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为

D. B的速度最大时，弹簧的伸长量为

Answer 1

【答案】AD

【解析】物体B受沿斜面向下的电场力，撤去外力后，物体B向下运动，电场力做正功，则对于物体A、B、弹簧、地球组成的系统，电场力做功等于该系统增加的机械能，选项A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，所以物体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．故B错误；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-2mgsinθ-F电=0，解得：F电=mgsinθ；当撤去外力瞬间，对AB整体，整体受到的合力为：F合=F电+2mgsinθ=3mgsinθ，由F=3ma可得 a=gsinθ，故C错误．当B的合力为零时，B的速度最大，由：kx=F电+2mgsinθ， 解得弹簧的伸长量为：，故D正确；故选AD.