Question

【題目】如圖所示，質量和電荷量均相同的兩個小球A、B分別套在光滑絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，NP水平且與MN處于同一豎直面內，∠MNP為鈍角．B小球受一沿桿方向的水平堆力F1作用，A、B均處于靜止狀態，此時A、B兩球間距為L1.現緩慢推動B球，A球也緩慢移動，當B球到達C點時，水平推力大小為F2，A、B兩球間距為L2，則(　　)

A. F1＜F2

B. F1>F2

C. L1＜L2

D. L1>L2

Answer 1

【答案】BC

【解析】C、D、對A受力分析如圖所示，A受到重力mg、支持力FA和庫侖力F庫，根據平衡條件可知，重力mg和庫侖力F庫的合力FA′與支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和庫侖力F庫之間的關系轉變為mg、FA′、F庫′之間的三角形關系，如圖所示。

當B球向C移動的過程中，庫侖力的方向在改變，即圖中α角變小，由矢量三角形可知，庫侖力在變小。根據庫侖定律可知L變大，即AB之間的距離變大；故C正確、D錯誤。A、B、對B球受力分析如圖所示，B受到重力mg、支持力FB、庫侖力F庫和推力F，根據平衡條件可知，F=F庫cosβ，當B球向C移動的過程中，庫侖力的方向在改變，即β在變大，則cosβ變小，庫侖力又在減小，故推力F變小，即F1＞F2；故A錯誤、B正確。故選BC。