题目内容

如图,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带负电,另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间有库仑力的作用,则下列说法正确的是(  )
分析:解答本题应掌握:质点B从p到最高点过程与从最高点到q过程中,质点A一直处于平衡状态,由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况;A对B的静电力一直与B的速度方向垂直,故一直不做功.
解答:解:当质点B由p点运动到最高点的过程中,对物体A受力分析,如图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;

将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
Fsinθ-f=0       ①
N-Fcosθ-mg=0    ②
由①②两式可解得:
N=mg+Fcosθ;
f=Fsinθ;
其中G与F不变,θ逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小;
当质点B由最高点运动到Q点的过程中,再次对物体A受力分析,如下图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;

将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
Fsinθ-f=0      ③
N-Fcosθ-mg=0   ④
由③④两式可解得:
N=mg+Fcosθ;
f=Fsinθ;
其中G与F不变,θ由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大;
综合以上两个过程可知:物体A受到地面的支持力N先增大后减小,物体A受到地面的摩擦力先减小后增大,故AC正确;
质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直,因而其瞬时功率一直为零,由W=Pt,A对B不做功,则物体B在A电场中的电势能保持不变,故B正确,D错误;
故选:ABC.
点评:本题关键对物体受力分析后,运用共点力平衡条件求解,关于静电力的功,由于是变力,不能用W=FScosα,要选择公式W=Pt!
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