Question

（2010?福建模拟）如图所示，在粗糙绝缘的水平面上放置一带正电的物体甲，现将另一也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物质可视为质点，则下列说法正确的是（　　）

A．乙的电势能先增大后减小

B．甲对地面的压力先增大后减小

C．甲受到地面的摩擦力不变

D．甲受到地面的摩擦力先增大后减小

Answer 1

分析：解答本题应掌握：质点乙从M到N过程中，质点甲一直处于平衡状态，由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况；甲对乙的静电力一直与乙的速度方向垂直，故一直不做功．

解答：解：A、质点乙对质点甲的静电力与质点乙的速度总是垂直，因而电场力不做功，则乙的电势能不变，故A错误；
B、当质点乙由M点运动到最高点过程中，对物体甲受力分析，如图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；

将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：
Fsinθ-f=0       ①
N-Fcosθ-mg=0    ②
由①②两式可解得：
N=mg+Fcosθ；
f=Fsinθ；
其中G与F不变，θ逐渐减小为零，因而支持力N逐渐变大，f逐渐变小；
当质点乙由最高点运动到N点的过程中，再次对物体甲受力分析，如下图，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F；

将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：
Fsinθ-f=0      ③
N-Fcosθ-mg=0   ④
由③④两式可解得：
N=mg+Fcosθ；
f=Fsinθ；
其中G与F不变，θ由零逐渐增大，因而支持力N逐渐变小，f逐渐变大；
综合以上两个过程可知：物体甲受到地面的支持力N先增大后减小，物体甲受到地面的摩擦力先减小后增大，故B正确，CD错误；
故选：B．

点评：本题关键对物体受力分析后，运用共点力平衡条件求解，关于静电力的功，由于是变力，不能用W=FScosα，要选择公式W=Pt！