Question

4．如圖，固定在豎直平面內(nèi)的絕緣光滑圓環(huán)的最高點有一光滑小孔，圓心O處固定一正點電荷，一根絕緣細(xì)線的下端系著質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球、上端穿過小孔用手拉住，現(xiàn)拉動細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對細(xì)線的拉力T和圓環(huán)對小球的支持力N的大小變化情況是（　�。�

• A． T不變，N減小
• B． T減小，N不變
• C． T不變，N增大
• D． T增大，N減小

Answer 1

分析 對小球受力分析，作出力的平行四邊形，同時作出細(xì)線與半徑組成的圖象；則可知兩三角形相似，故由相似三角形知識可求得拉力及支持力．

解答 解：小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運動，對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，N和庫侖力F_庫四個力．滿足受力平衡．作出受力分析圖如下

由圖可知△OAB∽△GTA
即：$\frac{G}{R}=\frac{T}{AB}=\frac{N-{F}_{庫}}{R}$，
當(dāng)A點上移時，半徑不變，AB長度減小，故T減小，N-F_庫不變，而F_庫=$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{R}^{2}}$不變，所以N大小不變，故B正確，ACD錯誤；
故選：B．

點評 本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．本題是利用相似三角形法處理共點力的動態(tài)平衡，當(dāng)無法準(zhǔn)確得出角邊關(guān)系時，應(yīng)考慮應(yīng)用此法．