Question

11．如图示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板P竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态．现若稍改变F的大小，使b稍有向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（　　）

• A． a、b间距离将减小
• B． 作用力F将减小
• C． 系统重力势能增加
• D． 系统的电势能将增加

Answer 1

分析 以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析a、b间电场力和挡板对小球的弹力如何变化，由库仑定律分析两间距离的变化情况，根据电场力做功正负判断系统电势能的变化．对整体研究，分析作用力F如何变化．

解答 解：A、C、D、以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：
   电场力F_电=$\frac{mg}{cosα}$，α减小，cosα增大，则电场力F_电减小．
根据库仑定律得知，两球间的距离增大，电场力做正功，系统的电势能减小，而F做正功，根据功能关系可知，系统重力势能增加．故C正确，AD错误．
B、以a球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：
   电场力F_电=$\frac{mg}{cosα}$，α减小，cosα增大，则电场力F_电减小．挡板对a的弹力N=mgtanα，α减小，N减小．
对整体研究：水平方向：F=N，则作用力F将减小．故B正确．
故选：BC．

点评 本题是动态平衡问题，关键要灵活选择研究对象，先对a研究，再对b研究，比较简便．