Question

如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，两个小球将重新达到平衡，电量不变，则两个小球的受力情况与原来相比（　　）

A．推力F将增大

B．竖直墙面对小球A的弹力变大

C．地面对小球B的弹力一定增大

D．两个小球之间的距离增大

Answer 1

【知识点】 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．B3 B4

【答案解析】 D 解析： A、B、C以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．

 
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：
N₁=m_Agtanθ，将小球B向左推动少许时θ减小，则N₁减小．
再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：
F=N₁         N₂=（m_A+m_B）g
则F减小，地面对小球B的弹力一定不变．故A、B、C错误．D、由上分析得到库仑力F_库=，θ减小，cosθ增大，F_库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大．故D正确．故选D

【思路点拨】先以A球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件分析墙壁对A的弹力如何变化，再以AB整体为研究对象，根据平衡条件分析F如何变化和地面对小球B的弹力的变化．由库仑定律分析两球之间的距离如何变化．本题运用隔离法和整体法结合分析动态平衡问题，关键是确定研究对象（往往以受力较少的物体为研究对象），分析受力情况．