题目内容

A、B两个大小相同的金属小球,A带有6Q正电荷,B带有3Q负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,其间静电力大小为F.另有一大小与A、B相同的带电小球C,若让C先与A接触,再与B接触,A、B间静电力的大小变为3F,则C的带电情况可能是(  )
A、带18Q正电荷B、带12Q正电荷C、带36Q负电荷D、带6Q负电荷
分析:完全相同的带电小球接触时,若是同种电荷则将总电量平分,若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分,然后依据库仑定律求解即可.
解答:解:A、当C带18Q正电荷,C球和A接触后,A、C球带电均为
6+18
2
Q
=12Q,C再和B球接触时,C、B球带电均为
12-3
2
Q=4.5Q

原来AB球之间的静电力为F=k
6Q?3Q
r2
=18k
Q2
r2
,后来AB之间的静电力为F′=k=
12Q?4.5Q
r2
=54k
Q2
r2
=3F
,符合题意,故A正确.
B、当C带12Q正电荷,C球和A接触后,A、C球带电均为
6+12
2
Q=9Q
,C再和B球接触时,C、B球带电均为
9-3
2
Q=3Q

原来AB球之间的静电力为F=k
6Q?3Q
r2
=18k
Q2
r2
,后来AB之间的静电力为F′=k=
9Q?3Q
r2
=27k
Q2
r2
=1.5F
,不符合题意,故B错误.
C、当C带36Q负电荷,C球和A接触后,A、C球带电均为
6-36
2
Q=-15Q
,C再和B球接触时,C、B球带电均为
-15-3
2
Q
=-9Q.
原来AB球之间的静电力为F=k
6Q?3Q
r2
=18k
Q2
r2
,后来AB之间的静电力为F′=k=
15Q?9Q
r2
=135k
Q2
r2
=7.5F
,不符合题意,故C错误.
D、当C带6Q负电荷,C球和A接触后,A、C球带电均为
6-6
2
Q=0
,即A球带电量为零,故AB之间的后来的库仑力为零,不符合题意,故错误.
故选:A.
点评:完全相同的带电小球接触时,对于电量的重新分配规律要明确,然后正确利用库仑定律求解.
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