Question

如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是（ ）

A．物体A受到地面的支持力先增大后减小
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．库仑力对点电荷占先做正功后做负功

Answer

解答本题应掌握：点电荷B从P到最高点过程与从最高点到Q过程中，质点A一直处于平衡状态，由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况；以A为圆心的圆弧为等势线，因此移动过程中电场力不做功．
【解析】
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、C正确，B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AC．