Question

如图所示，光滑绝缘、互相垂直的固定墙壁PO、OQ竖立在光滑绝缘地面上，地面上方有一平行地面的匀强电场E，场强方向水平向左且垂直于墙壁PO，质量相同且带同种正电荷的A、B两小球（可看作质点）放置在光滑水平绝缘地面上，当A球在平行于墙壁PO的水平推力F作用下，A、B两小球均紧靠墙壁而处于静止状态，这时两球之间的距离为L．若使小球A在水平推力F的作用下沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后，小球A与B重新处于静止状态，则与原来比较（两小球所带电荷量保持不变）（　　）

A、A球对B球作用的静电力增大

B、A球对B球作用的静电力减小

C、墙壁PO对A球的弹力增大

D、两球之间的距离减小，力F增大

Answer 1

分析：先以B球为研究对象，分析受力情况，平衡条件分析A球对B球作用的静电力如何变化．再对A球体进行研究，由平衡条件分析墙壁PO对A球的弹力如何变化和力F的变化．

解答：解：A、B以B球这研究对象，分析受力情况：重力G、电场力qE、地面的支持力N₁和A球对B球的静电力F₁．如图1．根据平衡条件得：
水平方向有：qE=F₁cosα，①
当小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后，α减小，cosα增大，而q、E不变，则F₁减小，即A球对B球作用的静电力减小．故A错误，B正确．
C、D以A球为研究对象，分析受力情况：重力G、电场力qE、推力F、B对A的静电力F₁和墙壁PO对A球的弹力N₂．如图2．根据平衡条件得：
水平方向有：N₂=qE+F₁cosα ②
竖直方向有：F+G=F₁sinα ③
将①代入②得：N₂=2qE，则知墙壁PO对A球的弹力不变．
由于F₁减小，α减小，sinα减小，则由③知，F减小．
根据库仑定律得知：A球对B球作用的静电力减小，则两球之间的距离增大．故C、D错误．
故选B．

点评：本题是动态平衡问题，采用隔离法进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件得到表达式是分析的关键．