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球向豎直桿方向緩慢拉動一小段距離后，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，下列說法正確的是(　　)

A. A、B兩小球間的庫侖力變大

B. A球對MO桿的壓力變大

C. A、B兩小球間的庫侖力變小

D. A球對MO桿的壓力變小

Answer 1

【答案】C

【解析】

對A、B兩球分別受力分析，根據平衡條件結合正交分解法列方程求解出各個力的表達式，然后分析討論．

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，如圖，根據平衡條件，有：x方向：F1sinθ=N2 ③

y方向：F1cosθ=Mg ④

有上述四式得到： ⑤

N1=mg+Mg ⑥

由⑤式，由于新位置兩球連線與豎直方向夾角θ變小，故靜電力F1變小，故A錯誤，C正確；

由⑥式，水平桿對球A的支持力等于兩個球的重力之和，不變，再結合牛頓第三定律可知，求A對水平桿的壓力不變，故B，D均錯誤；

故選C.