Question

7．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小球上，使兩球均處于靜止狀態．現將A小球向NO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、B兩小球間的庫侖力變小
• C． A小球對MO桿的壓力變大
• D． A小球對MO桿的壓力肯定不變

Answer 1

分析 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．

解答 解：對A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N₁，靜電力F₁，如圖，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：
F₁=$\frac{Mg}{cosθ}$…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，B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C錯誤，D正確；
故選：BD

點評 本題關鍵是對兩個球分別受力分析，然后根據平衡條件并運用正交分解法列方程求解出各個力的表達式進行討論，難度適中．