质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2,它们用等长的细线吊在同一点O,由于静电斥力的作用,使m1球靠在竖直光滑墙上,m1的拉线l1呈竖直方向,使m2球的拉线l2与竖直方向成θ角,m1、m2均处于静止,如图所示.由于某种原因,m2球的带电量q2逐渐减少,于是两球拉线之间夹角θ也逐渐小直到零.在θ角逐渐减小的过程中,关于l1、l2中的张力T1、T2的变化是(  )A. T1不变,T2不变B. T1不变,T2变小C. T1变小,T2变小D. T1变小,T2不变

问题描述:

质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2,它们用等长的细线吊在同一点O,由于静电斥力的作用,使m1球靠在竖直光滑墙上,m1的拉线l1呈竖直方向,使m2球的拉线l2与竖直方向成θ角,m1、m2均处于静止,如图所示.由于某种原因,m2球的带电量q2逐渐减少,于是两球拉线之间夹角θ也逐渐小直到零.在θ角逐渐减小的过程中,关于l1、l2中的张力T1、T2的变化是(  )
A. T1不变,T2不变
B. T1不变,T2变小
C. T1变小,T2变小
D. T1变小,T2不变

小球A的受力情况如图所示,重力mg、悬线张力T、库仑斥力F,这三个力的合力为0.因此这三个力构成封闭的力的三角形,
且正好与几何三角形OAB相似,有:

mg
OB
T
OA
   
因为OA=OB,所以T2=mg.即T2与θ无关,
由于库仑力的减小,导致B球受到A球的库仑力大小减小,且方向趋于水平,则有T1变小.因此D正确,ABC错误;
故选D.
答案解析:对小球A的受力情况进行分析,运用三角形相似法,根据平衡条件得到悬线中的张力大小与OA、OB的关系,即可求解.
考试点:库仑定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

知识点:本题从小球的受力分析出发寻求正确的答案,采用三角形相似法处理,比较简单,也可以运用函数法研究.