如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一通以垂直纸面向内的电流金属棒A,另一通以垂直纸面向内的电流金属棒B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中金属棒

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 磁场,地磁场/2023-04-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一通以垂直纸面向内的电流金属棒A,另一通以垂直纸面向内的电流金属棒B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中金属棒A始终保持静止,则下列说法正确的是
A.物体A受到地面的支持力先减小后增大
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.安培力对金属棒A做功不为零

◎ 答案

A

◎ 解析

解答:解:当质点B由p点运动到最高点的过程中,对物体A受力分析,如图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;

将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:Fsinθ-f=0     ①     N-Fcosθ-mg=0   ②
由①②两式可解得:N=mg+Fcosθ;f=Fsinθ;其中G与F不变,θ逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小;
当质点B由最高点运动到Q点的过程中,再次对物体A受力分析,如下图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;

将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:Fsinθ-f=0     ③    N-Fcosθ-mg=0  ④
由③④两式可解得:N=mg+Fcosθ;f=Fsinθ;其中G与F不变,θ由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大;综合以上两个过程可知:物体A受到地面的支持力N先增大后减小,物体A受到地面的摩擦力先减小后增大,故A正确,BC错误;
质点A对质点B的静电力与质点B的速度总是垂直,因而其瞬时功率一直为零,由W=Pt,A对B不做功,故D错误;
故选A.
点评:本题关键对物体受力分析后,运用共点力平衡条件求解,关于静电力的功,由于是变力,不能用W=FScosα,要选择公式W=Pt!

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一通以垂直纸面向内的电流金属棒A,另一通以垂直纸面向内的电流金属棒B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中金属棒…”主要考查了你对  【磁场,地磁场】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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