Question

2．如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動(dòng)少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 兩小球之間庫侖力減小
• B． 兩小球之間電勢能減小
• C． 豎直墻面對(duì)小球A的彈力減小
• D． 整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能增量等于水平推力F做功

Answer 1

分析 先以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖，根據(jù)平衡條件分析墻壁對(duì)A的彈力如何變化，再以AB整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件分析F如何變化和地面對(duì)小球B的彈力的變化．由庫侖定律分析兩球之間的距離如何變化．

解答 解：
A、B、C以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖如圖1所示．
設(shè)B對(duì)A的庫侖力F與墻壁的夾角為θ，由平衡條件得豎直墻面對(duì)小球A的彈力為：
N₁=m_Agtanθ，
將小球B向左推動(dòng)少許時(shí)θ減小，則N₁減�。�
再以AB整體為研究對(duì)象，分析受力如圖2所示，由平衡條件得：
F=N₁
N₂=（m_A+m_B）g
則F減小，豎直墻面對(duì)小球A的彈力減�。�
由上分析得到庫侖力F_庫=$\frac{{m}_{A}g}{cosθ}$，θ減小，cosθ增大，F(xiàn)_庫減小，
根據(jù)庫侖定律分析得知，兩球之間的距離增大，則庫侖斥力做正功，導(dǎo)致電勢能減小．故ABC正確．
D、由上分析可知，系統(tǒng)機(jī)械能增量等于水平推力F做功與庫侖斥力做功之和，故D錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的，故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題運(yùn)用隔離法和整體法結(jié)合分析動(dòng)態(tài)平衡問題，關(guān)鍵是確定研究對(duì)象（往往以受力較少的物體為研究對(duì)象），分析受力情況，并掌握能量守恒定律的應(yīng)用，注意庫侖力做功與電勢能的變化關(guān)系，及機(jī)械能變化與除重力以外的力做功有關(guān)．