题目内容

2.如图,水平细杆上套一细环A,环A和带正电的球B间用一轻质绝缘细绳相连,质量分别为mA、mB,B球处在水平向右的匀速电场中,A环与B球都保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是(  )
A.B球受到的电场力大小为mBgtanθ
B.A环受到水平细杆的摩擦力为mAgsinθ
C.当电场强度缓慢减小时,杆对A环的支持力不变
D.电场强度缓慢减小时,绳对B球的拉力不变

分析 以环A和球B整体为研究对象,分析支持力随着电场力的变化的规律,再以B球为研究对象,分析球B受到的电场F和轻质绳对球B的拉力如何变化.

解答 解:先对A、B整体分析,如图1,根据平衡条件,有:
N=(mA+mB)g,①
F=f,②
再隔离B球分析,如图2,根据共点力平衡有:
F=mBgtanθ,③
T=$\frac{{m}_{B}g}{cosθ}$,④
风力增大,根据③式,θ增大;
A、根据③式,球B受到的电场力大小为mBgtanθ,故A正确;
B、根据①③式,A环与水平细杆间的摩擦力大小为mBgtanθ,故B错误;
C、当风力增大时,根据①式,支持力不变,故C正确;
D、当电场力减小时,根据③式,θ变小,再根据④式,轻质绳对B球的拉力变小,故D错误;
故选:AC.

点评 本题关键是先对整体受力分析,再对球B受力分析,然后根据共点力平衡条件列式分析求解.注意明确小球B带正电,受力方向与电场力方向相同.同时还要注意整体法与隔离法的正确应用.

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