Question

【題目】如圖所示，在豎直平面內，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一直徑為d的圓上，ADB為一光滑絕緣弧面。在C點有一固定點電荷，電荷量為－Q。為使一質量為m、電荷量為－q的點電荷靜止在A處，需對其施加一豎直向上的力F1，若使其靜止在圓弧AD之間的某處E(圖中未畫出)，需對其施加一豎直向上的力F2，則F1、F2的大小關系為

A.F1＝F2B.F1>F2C.F1<F2D.不能確定

Answer 1

【答案】B

【解析】

電荷靜止在AD之間的某處E時，受力分析如圖，

設庫侖力與豎直方向的夾角為θ，則FN與豎直方向的夾角為2θ，根據正交分解可得：

FCcos θ＋mg＝FNcos 2θ＋F

FCsin θ＝FNsin 2θ

聯立解得

F＝mg＋

由A到D，θ減小，F減小。

A．F1＝F2，與結論不相符，選項A錯誤；

B．F1>F2，與結論相符，選項B正確；

C．F1<F2，與結論不相符，選項C錯誤；

D．不能確定，與結論不相符，選項D錯誤；

故選B。