Question

4．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，跟原来的状态相比，竖直墙面对小球A的推力变小；地面对小球B的支持力不变；两小球之间的距离变大．（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 先以A球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件分析墙壁对A的弹力如何变化，再以AB整体为研究对象，根据平衡条件分析F如何变化和地面对小球B的弹力的变化．

解答 解：以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示：
设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：
N₁=m_Agtanθ，
将小球B向左推动少许时θ减小，则N₁减小，即竖直墙面对小球A的推力变小．
再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：
F=N₁
N₂=（m_A+m_B）g
则F减小，地面对小球B的弹力一定不变，即地面对小球B的支持力不变．
库仑力F_库=$\frac{{m}_{A}g}{cosθ}$，θ减小，cosθ增大，F_库减小，根据库仑定律，可知，两小球的间距增大．
故答案为：变小；不变；变大．

点评 本题运用隔离法和整体法结合分析动态平衡问题，关键是确定研究对象（往往以受力较少的物体为研究对象），分析受力情况．