题目内容

竖直绝缘墙壁上的Q点有一个固定的质点A,在Q点正上方的P点用丝线悬挂另一质点BAB两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,如图所示.由于漏电使AB两质点的带电荷量逐渐减少,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

 

答案:C
解析:

解析:对B作受力分析如图,由库仑定律:F=k(设q1q2分别为A、B的带电荷量,r为A、B间的距离)注意到在漏电过程中电荷量减少,悬线张力及库仑力的大小和方向均会发生变化,由此很难利用直接解力三角形或用力的正交分解法求解.若借助背景,连结QB,会发现ΔPQB∽ΔBFG′.由相似形

的对应边成比例,得.这里,F减小;G′与B球重力大小相等,不变;PQ为悬线长,不变;由以上两式可知: QB减小,B将靠近墙壁,悬线拉力T不变.

答案:C

归纳:利用表示力的三角形与空间几何关系相似的方法,不单是可以直接求解力的大小,像本题这样,物体绕某固定点转动的问题,还只能用相似形讨论最简捷.

 


提示:


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