题目内容

3.如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一小物体A带正电,另一带正电的小物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从物体A的正上方经过,若此过程中物体A始终保持静止,A、B两物体之间只有库仑力的作用,则(  )
A.物体A受到地面的支持力先减小后增大
B.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
C.A物体在B运动轨迹上各点的产生场强相同
D.B物体的电势能先增大后减小

分析 物体A受到重力、支持力、库仑力和静摩擦力处于平衡,根据共点力平衡判断A所受的支持力和摩擦力大小的变化.通过力与运动方向的关系判断库仑力是否做功,判断B的电势能变化情况.

解答 解:A、物体A受到重力mg、支持力N、库仑力F和静摩擦力f,如图.由平衡条件有:N=mg+Fcosθ,库仑力F的大小不变,θ先减小到零,然后又增大.所以支持力的大小先增大后减小.故A错误.
B、摩擦力大小f=Fsinθ,θ先减小到零,然后又增大.知摩擦力先减小后反向增大.故B正确.
C、根据E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$知,物体A物体在B运动轨迹上各点的场强大小相等,但方向不同,则场强不同.故C错误.
D、库仑力的方向与B的运动方向垂直,所以库仑力对B不做功,则B的电势能不变.故D错误.
故选:B

点评 解决本题的关键是受力分析,根据共点力平衡分析力的变化.以及掌握点电荷的场强公式.

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