问题 选择题

如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A,B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,.用一指向竖直杆的水平力F作用在A球,使两球均处于静止状态.现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,A,B两小球可以重新平衡.则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是(  )

A.A,B两小球间的库仑力变大

B.A,B两小球间的库仑力变小

C.A球对MO杆的压力变大

D.A球对MO杆的压力变小

答案

对A球受力分析,受重力mg、拉力F、支持力N1,静电力F1,如图,根据平衡条件,有

x方向:F=F1sinθ        ①

y方向:N1=mg+F1cosθ    ②

再对B球受力分析,受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件,有

x方向:F1sinθ=N2    ③

y方向:F1cosθ=Mg      ④

有上述四式得到

F1=

Mg
cosθ
   ⑤

N1=mg+Mg    ⑥

由⑤式,由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小,故静电力F1变小,故A错误,B正确;

由⑥式,水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和,不变,再结合牛顿第三定律可知,求A对水平杆的压力不变,故C错误,D也错误;

故选B.

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