Question

15．如圖，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶正電的物體B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的正上方經過，若此過程中A始終保持靜止，A、B可視為質點且只考慮它們之間有庫侖力的作用，下述正確的是（　�。�

• A． 物體A受到的庫侖力大小和方向都保持不變
• 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． 物體A對物體B的庫侖力先做正功后做負功

Answer 1

分析 物體B從P到最高點過程與從最高點到Q過程中，庫侖力大小不變，質點A一直處于平衡狀態(tài)，由共點力平衡條件可以分析出其所受各個力的變化情況．

解答 解：A、依據(jù)庫侖定律，物體A受到的庫侖力大小保持不變，而方向時刻變化，故A錯誤；
BC、當物體B由P點運動到最高點的過程中，對物體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；
其中重力G與庫侖力F大小不變，θ逐漸減小為零，因而支持力N逐漸變大，f逐漸變小，摩擦力向左；
當質點B由最高點運動到Q點的過程中，再次對物體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大小不變，θ由零逐漸增大，因而支持力N逐漸變小，f逐漸變大，摩擦力向右；
綜合以上兩個過程可知：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C正確，B錯誤；
D、物體A對物體B的庫侖力方向總是與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題關鍵對物體受力分析后，運用共點力平衡條件，通過列式進行動態(tài)變化分析，掌握庫侖定律的內容，及做功的正負判定．