Question

【題目】如圖，豎直絕緣光滑的半圓形槽半徑為R，在槽內靜置有兩個帶等量同種電荷的小球A、B，兩球質量相等、間距為R.若將兩小球看作質點，將一個水平向右的推力F作用在A球上，緩慢將A球推到半圓形槽的底部，則下列說法正確的是( )

A. 槽對B球的支持力變大

B. 兩球間距離保持不變

C. 推力F做的功等于兩球組成的系統機械能的增加量

D. 兩球組成的系統的電勢能增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

施加F之前，B受到重力、支持力、庫侖力，根據幾何關系可得：支持力，庫侖力；A球被推到半圓形槽的底部后，B受力分析如圖，

由幾何關系可知，即N=mg＜N1，所以支持力變小，故A錯誤。由上面矢量三角形得，F庫一直增大，故兩球間的距離減小，故B錯誤。推力F做的功等于兩球組成的系統機械能的增加量與電勢能增加量之和，故C錯誤。兩球帶同種電荷，距離減小，克服電場力做功，電勢能增加，故D正確。故選D。