Question

5．如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘筒有两个带正电的小球A、B，A位于筒底靠左侧壁处，B在右侧筒壁上P处时处于平衡状态，现将B小球向上移动一段距离，从E处由静止开始释放，则在它下落到筒底前（　　）

• A． 小球A对筒底的压力保持不变
• B． 小球B对筒壁的压力逐渐增大
• C． 小球B的动能先增大后减小
• D． 小球A、B间的电势能逐渐减小

Answer 1

分析 在讨论A对筒底的压力变化时，把AB两球看成系统，根据B的运动判断系统处于失重还是超重，故可知对筒底的压力的变化；在具体到每个物体受力情况时，可以采取隔离法；判断动能变化要看合外力做功情况；判断系统电势能的变化要看电场力做功情况，可以通过判断A、B球之间距离变化情况进行判断，若距离增大，电场力正功，距离减小，电场力做负功．

解答 解：A、以整体为研究对象可知，A不动，B先加速下降，再减速下降，再加速下降，故整体上看，系统先处于失重，再处于超重，后失重，故A球对筒底的压力先小于A、B两球的总重力，后大于AB的总重力，再小于总重力，因此在B运动的过程中，A对筒底的压力变化，故A错误．
B、隔离B球受力如图所示，根据水平方向上受力平衡有：F_N=Fsinθ
B下降，两球之间的距离减小，库仑力F变大，同时θ角变大，sinθ变大，因此筒壁给球B的支持力F_N增大，根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大，故B正确；
C、小球从静止释放，电场力F的竖直分力先小于重力，后大于重力，所以球B先加速后减速再加速，动能先增大后减小再增大，故C错误．
D、两球之间的距离减小，电场力做负功，系统电势能增大，故D错误．
故选：B．

点评 正确应用“整体、隔离法”往往可以使问题变得简单，对物体正确进行受力分析依据所处状态列方程是解决平衡问题的关键．