(2011•青铜峡市模拟)如图所示,在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到

(2011•青铜峡市模拟)如图所示,在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是(  )
A.物体A受到地面的支持力先增大后减小
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.库仑力对点电荷占先做正功后做负功
sceqter 1年前 已收到1个回答 举报

尽得风流 花朵

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解题思路:解答本题应掌握:点电荷B从P到最高点过程与从最高点到Q过程中,质点A一直处于平衡状态,由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况;以A为圆心的圆弧为等势线,因此移动过程中电场力不做功.

当质点B由P点运动到最高点的过程中,对物体A受力分析,如图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;

将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
Fsinθ-f=0 ①
N-Fcosθ-mg=0 ②
由①②两式可解得:
N=mg+Fcosθ;
f=Fsinθ;
其中G与F不变,θ逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小;
当质点B由最高点运动到Q点的过程中,再次对物体A受力分析,如下图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;

将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
Fsinθ-f=0 ③
N-Fcosθ-mg=0 ④
由③④两式可解得:
N=mg+Fcosθ;
f=Fsinθ;
其中G与F不变,θ由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大;
综合以上两个过程可知:物体A受到地面的支持力N先增大后减小,物体A受到地面的摩擦力先减小后增大,故A、C正确,B错误;
质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直,因而其瞬时功率一直为零,由W=Pt,A对B不做功,故D错误;
故选AC.

点评:
本题考点: 库仑定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

考点点评: 本题关键对物体受力分析后,运用共点力平衡条件求解,关于静电力的功,要明确电场力做功特点.

1年前

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