FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

例10:墙地双球再平衡

章节:电荷守恒定律与库仑定律 · 资料编号:coulomb_lesson4_course_10_wall_floor_equilibrium

题目

同种电荷小球 A、B 分别位于光滑竖直墙面和水平地面。把 B 向左推动少许并重新平衡,与原来相比如何?

选项

  1. A. 两球间距变大
  2. B. B 所受推力变大
  3. C. A 对墙压力变大
  4. D. 地面对 B 支持力变大

学习定位

电场强度与电势能

题族:库仑力平衡

母题L2难度 4/5

训练能力:电荷守恒、库仑力受力分析

前置知识:力的平衡、牛顿第二定律

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核心知识点

电荷守恒库仑定律墙地双球再平衡

参考答案

A

分步解析

1. 条件提取

A 球竖直方向始终由库仑力分量平衡重力,结合图示几何分支判断新位置。

2. 对应公式

\[F_e\frac{\Delta y}{r}=m_Ag\]

3. 推导过程

B 左移后,为保持 A 的竖直库仑分量不变,A 沿墙上移,题图所处分支上球间距增大;水平分量减小,墙压力和推力均减小,地面对 B 的支持力保持两球总重不变。

4. 结论

答案为 **A**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

在“墙地双球再平衡”模型中改变电荷符号、几何尺度或操作顺序,判断平衡条件与库仑力如何变化。

变式答案

先确认电荷守恒与电性,再按新几何关系列库仑力和平衡方程。

思路提示

保持核心物理约束不变,重点检查距离平方、电荷分配和力的方向。