Question

【題目】如圖所示，兩個可視為點電荷的帶正電小球A和B，A球系在一根不可伸長的絕緣細線一端，繞過定滑輪，在細繩的另一端施加拉力F，B球固定在絕緣座上，位于定滑輪的正下方�，F(xiàn)緩慢拉動細繩，使A球緩慢移動到定滑輪處，此過程中，B球始終靜止，忽略定滑輪大小和摩擦，下列判斷正確的是（　�。�

A.B球受到的庫侖力先增大后減小

B.拉力F一直增大

C.地面對絕緣座的支持力一直減少

D.A球的電勢能先不變后減少

Answer 1

【答案】D

【解析】

設球所受庫侖力大小為FC，AB兩球間距離為r，B球距定滑輪為h，A球與定滑輪間距離為l，對開始位置處的A球受力分析，將F和FC合成如圖，由相似三角形可得

所以A球緩慢移動過程中，r先不變，等A球運動到滑輪正下方后，r再變大；整個過程中l一直減小。

A．r先不變再變大，B球受到的庫侖力大小先不變再減小，故A項錯誤；

B．A球未到滑輪正下方時，由相似三角形可得

所以F先減小，當A球到達滑輪正下方后，由平衡條件可得

所以F再增大，故B項錯誤；

C．A球未到滑輪正下方時，庫侖力大小不變，方向趨近豎直，則B球受到庫侖力的豎直分量變大，地面對絕緣座的支持力先變大；A球到達滑輪正下方后，B球受到庫侖力大小減小、方向豎直向下，地面對絕緣座的支持力減小；故C項錯誤；

D．r先不變再變大，兩者間的庫侖斥力對A球先不做功后做正功，則A球的電勢能先不變后減少，故D項正確。