Question

【题目】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球上，使两球均处于静止状态。现将A球沿水平向左方向缓慢移动一小段距离后，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，A、B两小球间的库仑力________；A球对MO杆的压力________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)

Answer 1

【答案】变大 不变

【解析】

对A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N1，静电力F1，如图所示：

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N2，如图，根据平衡条件，有x方向：F1sin θ=N2　③

y方向：F1cos θ=Mg　④

由上述四式得到 ⑤

N1=mg+Mg　⑥

N2=Mgtan θ　⑦

由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变大，sin θ变大，cos θ变小，由⑤⑦式知，静电力F1变大，由⑥式知，水平杆对A球的支持力等于两个球的重力之和，N1不变，根据牛顿第三定律知，A球对MO杆的压力不变.