Question

4．如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置．如果將小球向左推動少許，并待兩球重新達到平衡時，跟原來的狀態相比，豎直墻面對小球A的推力變小；地面對小球B的支持力不變；兩小球之間的距離變大．（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 先以A球為研究對象，分析受力，作出力圖，根據平衡條件分析墻壁對A的彈力如何變化，再以AB整體為研究對象，根據平衡條件分析F如何變化和地面對小球B的彈力的變化．

解答 解：以A球為研究對象，分析受力，作出力圖如圖1所示：
設B對A的庫侖力F與墻壁的夾角為θ，由平衡條件得豎直墻面對小球A的彈力為：
N₁=m_Agtanθ，
將小球B向左推動少許時θ減小，則N₁減小，即豎直墻面對小球A的推力變小．
再以AB整體為研究對象，分析受力如圖2所示，由平衡條件得：
F=N₁
N₂=（m_A+m_B）g
則F減小，地面對小球B的彈力一定不變，即地面對小球B的支持力不變．
庫侖力F_庫=$\frac{{m}_{A}g}{cosθ}$，θ減小，cosθ增大，F_庫減小，根據庫侖定律，可知，兩小球的間距增大．
故答案為：變小；不變；變大．

點評 本題運用隔離法和整體法結合分析動態平衡問題，關鍵是確定研究對象（往往以受力較少的物體為研究對象），分析受力情況．