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11.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( )

物体B所受电场力大小为

B的速度最大时，弹簧的伸长量为

撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为

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

正确答案及相关解析

正确答案

解析

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误C正确；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；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错误；故选BC

考查方向

考查了牛顿第二定律，动能定理，能量守恒定律

解题思路

根据牛顿第二定律，动能定理，能量守恒定律列方程求解。

易错点

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。