如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的点电荷A,在Q上方的P点用丝线悬挂另一点电荷B,A、B两点电荷因带同种电荷而相斥,致使悬线与竖直方向成θ角.由于电荷漏电使A、B两点电荷的带电荷量逐渐减少,在电荷漏完之前,悬线对P点的拉力大小变化情况是( )A. 变大B. 不变C. 变小D. 先变小后变大
问题描述:
如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的点电荷A,在Q上方的P点用丝线悬挂另一点电荷B,A、B两点电荷因带同种电荷而相斥,致使悬线与竖直方向成θ角.由于电荷漏电使A、B两点电荷的带电荷量逐渐减少,在电荷漏完之前,悬线对P点的拉力大小变化情况是( )
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 先变小后变大
答
以小球为研究对象,球受到重力G,A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用,作出力图,如图.作出F1、F2的合力F,则由平衡条件得:F=G.
根据△FBF1∽△PQB得:
=F PQ
FF1
PB
又FF1=F2,得:F2=
GPB PQ
在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中,PB、PQ、G均不变,则线的拉力F2不变.
故选:B
答案解析:以小球B为研究对象,由于逐渐漏电的过程中,处于动态平衡状态.分析B受力情况:重力G,A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用,作出力图,根据△FBF1∽△PQB,得到线的拉力F2与线长的关系,再进行分析求解.
考试点:库仑定律;共点力平衡的条件及其应用.
知识点:本题是力学中动态平衡问题,采用的是三角形相似法,得到力的大小与三角形边长的关系,进行分析,也可以应用函数法求解.