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
- A. 两球间距变大
- B. B 所受推力变大
- C. A 对墙压力变大
- 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
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
查看该模型的完整题族链核心知识点
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。