Question

【題目】如圖所示，在粗糙絕緣的水平地面上放置一帶正電的物體甲，現將另一個也帶正電的物體乙沿著以甲為圓心的豎直平面內的圓弧由M點移動到N點，若此過程中甲始終保持靜止，甲、乙兩物體可視為質點，則下列說法正確的是

A. 甲對地面的壓力先增大后減小

B. 甲受到地面的摩擦力大小不變

C. 甲受到地面的摩擦力先增大后減小

D. 乙的電勢能先增大后減小

Answer 1

【答案】A

【解析】當質點乙由M點運動到最高點過程中，對物體甲受力分析，如圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點力平衡條件得到：Fsinθ-f=0 ①
N-Fcosθ-mg=0 ②
由①②兩式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；
其中G與F不變，θ逐漸減小為零，因而支持力N逐漸變大，f逐漸變小；
當質點乙由最高點運動到N點的過程中，再次對物體甲受力分析，如下圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點力平衡條件得到：Fsinθ-f=0 ③
N-Fcosθ-mg=0 ④
由③④兩式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；
其中G與F不變，θ由零逐漸增大，因而支持力N逐漸變小，f逐漸變大；
綜合以上兩個過程可知：物體甲受到地面的支持力N先增大后減小，物體甲受到地面的摩擦力先減小后增大，故A正確，BC錯誤；質點乙對質點甲的靜電力與質點乙的速度總是垂直，因而電場力不做功，則乙的電勢能不變，故D錯誤；故選A．