题目内容

12.如图所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态,现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处,已知P、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点.关于此过程,下列说法正确的是(  )
A.物体A受到的库仑力一直不变
B.物体A受到斜面的支持力先增大后减小
C.地面对斜面C的摩擦力先增大后减小
D.斜面对A的作用力一直增大

分析 分析地面对斜面C的摩擦力可以以A和C整体为研究对象,运用平衡条件列式分析;再对A分析受力,运用共点力平衡条件进行分析支持力的变化.

解答 解:A、由于P与A之间的距离大小不变,所以A受到的库仑力大小不变;但随P与A之间位置的变化,P对A的库仑力的方向发生变化.故A错误;
B、对A研究:P对A的库仑力垂直于斜面方向的分力,先逐渐增大后逐渐减小,设该分力为F′,根据平衡条件,斜面对A的支持力为N=mgcosα+F′,可知N先增大后减小,故B正确;
C、以A和C整体为研究对象,设P对A的库仑力大小为F,与竖直方向的夹角为θ.根据平衡条件得:f=Fsinθ
由于F不变,θ减小,则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小.故C错误;
D、以A为研究对象,则A受到重力、库仑力以及斜面对A的合力作用,根据共点力的平衡可知,斜面对A的作用力的和始终与重力、库仑力对A的作用力的和大小相等,方向相反.
由于P对A的库仑力的方向逐渐由水平转为竖直向下,即库仑力与重力之间的夹角从90°开始逐渐减小到0°,所以重力与库仑力的合力逐渐增大,所以斜面对A的作用力的和也逐渐增大.故D正确.
故选:BD

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,分析时要抓住库仑力大小不变,方向改变.

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