Question

4．如圖所示，質(zhì)量和電荷量均相同的兩個小球A、B分別套在光滑絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角．B小球受一沿桿方向的水平堆力F₁作用，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時A、B兩球間距為L₁．現(xiàn)緩慢推動B球，A球也緩慢移動，當(dāng)B球到達(dá)C點時，水平推力大小為F₂，A、B兩球間距為L₂，則（　�。�

• A． F₁＜F₂
• B． F₁＞F₂
• C． L₁＜L₂
• D． L₁＞L₂

Answer 1

分析 對A球受力分析，根據(jù)動態(tài)平衡的分析方法，受到的重力大小方向不變、支持力的方向不變，庫侖力的方向在改變，但是由于B球只能到C，故由矢量三角形可知A受到的庫侖力在減�。�根據(jù)庫侖定律的表達(dá)式判斷AB之間的距離變化．再對B受力分析，根據(jù)平衡條件判斷推力的變化．

解答
解：CD、對A受力分析如圖所示，A受到重力mg、支持力F_A和庫侖力F_庫，根據(jù)平衡條件可知，重力mg和庫侖力F_庫的合力F_A′與支持力F_A等值反向，可以把重力mg、支持力F_A和庫侖力F_庫之間的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閙g、F_A′、F_庫′之間的三角形關(guān)系，如圖所示．當(dāng)B球向C移動的過程中，庫侖力的方向在改變，即圖中α角變小，由矢量三角形可知，庫侖力在變�。�根據(jù)庫侖定律${F}_{庫}=k\frac{{q}^{2}}{{L}^{2}}$可知L變大，即AB之間的距離變大．故C正確、D錯誤．
AB、對B球受力分析如圖所示，B受到重力mg、支持力F_B、庫侖力F_庫和推力F，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)=F_庫cosβ，當(dāng)B球向C移動的過程中，庫侖力的方向在改變，即β在變大，則cosβ變小，庫侖力又在減小，故推力F變小，即F₁＞F₂．故A錯誤、B正確．
故選：BC．

點評 本題要掌握庫侖定律、平衡條件、受力分析，是一道綜合能力較強(qiáng)的題目，本題的突破口在于A球受到的重力大小方向不變、支持力的方向不變，庫侖力的方向在改變．