如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N,球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力(  )A. 小于NB. 等于NC. 等于N+FD. 大于N+F

问题描述:

如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N,球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力(  )
A. 小于N
B. 等于N
C. 等于N+F
D. 大于N+F

以箱子和a合在一起为研究对象,设其质量为M,剪断连接球b的细线前,则N=Mg-F+Fe,其中Fe表示b对a的库仑力,也即为b对a和箱子整体的库仑力;
剪断连接球b的细线后,则N′=Mg+Fe′,又由于在球b上升过程中库仑力变大(距离变近),所以N′>N+F,所以D正确;
故选:D.
答案解析:先对箱子和a整体受力分析,受重力,向下的静电力,线对整体向上的拉力,地面对整体的支持力,可以根据共点力平衡条件列式;剪短细线后,b加速上升,再次对木箱和a整体受力分析,受重力,向下的静电力,地面对整体的支持力,根据共点力平衡条件再次列式,两次比较,就可以得出结论.
考试点:牛顿第二定律;库仑定律.
知识点:本题也可以根据超重和失重的知识求解,开始对木箱和ab整体受力分析,支持力和总重力平衡,剪短细线后,b加速上升,整体处于超重状态,故支持力变大!