Question

【題目】如圖所示，在粗糙絕緣的水平地面上放置一帶正電的物體甲，現(xiàn)將另一個也帶正電的物體乙沿著以甲為圓心的豎直平面內(nèi)的圓弧由M點移動到N點，若此過程中甲始終保持靜止，甲、乙兩物體可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是

A. 甲對地面的壓力先增大后減小

B. 甲受到地面的摩擦力大小不變

C. 甲受到地面的摩擦力先增大后減小

D. 乙的電勢能先增大后減小

Answer 1

【答案】A

【解析】當質(zhì)點乙由M點運動到最高點過程中，對物體甲受力分析，如圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點力平衡條件得到：Fsinθ-f=0 ①
N-Fcosθ-mg=0 ②
由①②兩式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；
其中G與F不變，θ逐漸減小為零，因而支持力N逐漸變大，f逐漸變��；
當質(zhì)點乙由最高點運動到N點的過程中，再次對物體甲受力分析，如下圖，受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及靜電力F；

將靜電力正交分解，由共點力平衡條件得到：Fsinθ-f=0 ③
N-Fcosθ-mg=0 ④
由③④兩式可解得：N=mg+Fcosθ；f=Fsinθ；
其中G與F不變，θ由零逐漸增大，因而支持力N逐漸變小，f逐漸變大；
綜合以上兩個過程可知：物體甲受到地面的支持力N先增大后減小，物體甲受到地面的摩擦力先減小后增大，故A正確，BC錯誤；質(zhì)點乙對質(zhì)點甲的靜電力與質(zhì)點乙的速度總是垂直，因而電場力不做功，則乙的電勢能不變，故D錯誤；故選A．