Question

【題目】如圖所示，兩個(gè)可視為點(diǎn)電荷的帶正電小球A和B，A球系在一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端，繞過(guò)定滑輪，在細(xì)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。現(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)繩，使A球緩慢移動(dòng)到定滑輪處，此過(guò)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(kù)侖力先增大后減小

B.拉力F一直增大

C.地面對(duì)絕緣座的支持力一直減少

D.A球的電勢(shì)能先不變后減少

Answer 1

【答案】D

【解析】

設(shè)球所受庫(kù)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(duì)開(kāi)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(dòng)過(guò)程中，r先不變，等A球運(yùn)動(dòng)到滑輪正下方后，r再變大；整個(gè)過(guò)程中l一直減小。

A．r先不變?cè)僮兇螅?/span>B球受到的庫(kù)侖力大小先不變?cè)贉p小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．A球未到滑輪正下方時(shí)，由相似三角形可得

所以F先減小，當(dāng)A球到達(dá)滑輪正下方后，由平衡條件可得

所以F再增大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．A球未到滑輪正下方時(shí)，庫(kù)侖力大小不變，方向趨近豎直，則B球受到庫(kù)侖力的豎直分量變大，地面對(duì)絕緣座的支持力先變大；A球到達(dá)滑輪正下方后，B球受到庫(kù)侖力大小減小、方向豎直向下，地面對(duì)絕緣座的支持力減小；故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．r先不變?cè)僮兇�，兩者間的庫(kù)侖斥力對(duì)A球先不做功后做正功，則A球的電勢(shì)能先不變后減少，故D項(xiàng)正確。