Question

如圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一通以垂直紙面向內(nèi)的電流金屬棒A，另一通以垂直紙面向內(nèi)的電流金屬棒B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的正上方經(jīng)過，若此過程中金屬棒A始終保持靜止，則下列說法正確的是

A．物體A受到地面的支持力先減小后增大

B．物體A受到地面的支持力保持不變

C．物體A受到地面的摩擦力先減小后增大

D．安培力對(duì)金屬棒A做功不為零

Answer 1

A

解答：解：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B由p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，對(duì)物體A受力分析，如圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點(diǎn)力平衡條件得到：Fsinθ-f=0     ①     N-Fcosθ-mg=0   ②
由①②兩式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；其中G與F不變，θ逐漸減小為零，因而支持力N逐漸變大，f逐漸變小；
當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，再次對(duì)物體A受力分析，如下圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點(diǎn)力平衡條件得到：Fsinθ-f=0     ③    N-Fcosθ-mg=0  ④
由③④兩式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；其中G與F不變，θ由零逐漸增大，因而支持力N逐漸變小，f逐漸變大；綜合以上兩個(gè)過程可知：物體A受到地面的支持力N先增大后減小，物體A受到地面的摩擦力先減小后增大，故A正確，BC錯(cuò)誤；
質(zhì)點(diǎn)A對(duì)質(zhì)點(diǎn)B的靜電力與質(zhì)點(diǎn)B的速度總是垂直，因而其瞬時(shí)功率一直為零，由W=Pt，A對(duì)B不做功，故D錯(cuò)誤；
故選A．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)物體受力分析后，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件求解，關(guān)于靜電力的功，由于是變力，不能用W=FScosα，要選擇公式W=Pt！