Question

【题目】如图所示，在竖直平面内，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一直径为d的圆上，ADB为一光滑绝缘弧面。在C点有一固定点电荷，电荷量为－Q。为使一质量为m、电荷量为－q的点电荷静止在A处，需对其施加一竖直向上的力F1，若使其静止在圆弧AD之间的某处E(图中未画出)，需对其施加一竖直向上的力F2，则F1、F2的大小关系为

A.F1＝F2B.F1>F2C.F1<F2D.不能确定

Answer 1

【答案】B

【解析】

电荷静止在AD之间的某处E时，受力分析如图，

设库仑力与竖直方向的夹角为θ，则FN与竖直方向的夹角为2θ，根据正交分解可得：

FCcos θ＋mg＝FNcos 2θ＋F

FCsin θ＝FNsin 2θ

联立解得

F＝mg＋

由A到D，θ减小，F减小。

A．F1＝F2，与结论不相符，选项A错误；

B．F1>F2，与结论相符，选项B正确；

C．F1<F2，与结论不相符，选项C错误；

D．不能确定，与结论不相符，选项D错误；

故选B。