Question

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的质量分别是2m和m．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的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中．开始时，物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止，且轻绳恰好伸直．现撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，不计一切摩擦．则在此过程中

A．物体B所受电场力大小为

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

D．物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量

Answer

B

【解析】

试题分析：当施加外力是，对B分析可知，解得，当撤去外力瞬间物体B受到的合力为，根据牛顿第二定律可得：，故AC错误；当B收到的合力为零时，B的速度最大，由解得故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于物体B电势能的减少量和B物体机械能的减小量，故D错误。

考点：胡克定律、电势能

【名师点睛】本题综合考查了共点力平衡、牛顿第二定律、胡克定律、电场力做功与电势能的关系，以及运动学公式，综合性较强；在撤去外力前后对B物体受力分析，求的电场力，由牛顿第二定律求的加速度，当B受到的合力为零时，速度最大，根据动能定理和能量守恒即可判断。