Question

5．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A?B带有同种电荷，用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示．若将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（　　）

• A． 推力F变大
• B． 竖直墙面对小球A的弹力变大
• C． 地面对小球B的支持力变小
• D． 两个小球之间的距离变大

Answer 1

分析 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．

解答 解：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，则竖直墙面对小球A的弹力N₁减小．故B错误．
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的支持力一定不变．
由上分析得到库仑力F_库=$\frac{{m}_{A}g}{cosθ}$，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．

点评 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．