Question

【題目】如圖所示，MON是固定的光滑絕緣直角桿，MO沿水平方向，NO沿豎直方向，A、B為兩個套在此桿上的帶有同種電荷的小球。用一指向豎直桿的水平力F作用在A球上，使兩球均處于靜止狀態。現將A球沿水平向左方向緩慢移動一小段距離后，A、B兩小球可以重新平衡。則后一種平衡狀態與前一種平衡狀態相比較，A、B兩小球間的庫侖力________；A球對MO桿的壓力________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)

Answer 1

【答案】變大 不變

【解析】

對A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N1，靜電力F1，如圖所示：

根據平衡條件，有x方向：F=F1sinθ　①

y方向：N1=mg+F1cosθ　②

再對B球受力分析，受重力Mg、靜電力F1、桿對其向左的支持力N2，如圖，根據平衡條件，有x方向：F1sin θ=N2　③

y方向：F1cos θ=Mg　④

由上述四式得到 ⑤

N1=mg+Mg　⑥

N2=Mgtan θ　⑦

由于新位置兩球連線與豎直方向夾角θ變大，sin θ變大，cos θ變小，由⑤⑦式知，靜電力F1變大，由⑥式知，水平桿對A球的支持力等于兩個球的重力之和，N1不變，根據牛頓第三定律知，A球對MO桿的壓力不變.