Question

6．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球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，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，下列说法正确的是（　　）

• A． A、B两小球间的库仑力变大，B球对NO杆的压力变大
• B． A、B两小球间的库仑力变小，B球对NO杆的压力变小
• C． A、B两小球间的库仑力变小，A球对MO杆的压力不变
• D． A、B两小球间的库仑力变大，A球对MO杆的压力不变

Answer 1

分析 对A、B两球分别受力分析，根据平衡条件结合正交分解法列方程求解出各个力的表达式，然后分析讨论．

解答 解：AB、对A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N₁，静电力F₁，如图，根据平衡条件，有x方向：F=F₁sin θ　①，y方向：N₁=mg+F₁cos θ　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F₁=$\frac{Mg}{cosθ}$　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变小，sin θ变小，cos θ变大，由⑤⑦式知，静电力F₁变小，N₂变小，根据牛顿第三定律可知，B球对NO杆的压力变小，故B正确，A错误；
CD、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，故C正确，D错误．
故选：BC．

点评 本题关键是对两个球分别受力分析，然后根据平衡条件并运用正交分解法列方程求解出各个力的表达式进行讨论．