题目内容
如图所示,竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A,在A的正上方的P点用丝线悬挂另一质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角.由于漏电,使A、B两质点的带电量逐渐减少,在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小( )
A、逐渐减小 | B、逐渐增大 | C、保持不变 | D、先变大后变小 |
分析: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.
解答:解: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:
=
又FF1=F2,得:F2=
G
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:C.
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=
PB |
PQ |
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:C.
点评: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.
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