Question

13．两个质子在氮原子核中相距约为10^-15m，质子质量1.67×10^-27kg，试比较它们之间的库仑力和万有引力？

Answer 1

分析 根据库仑定律的公式F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$，列出方程即可求得电荷之间的库仑力．

解答 解：两个质子可以简化为点电荷，故静电力为：F_库=$\frac{k{Q}^{2}}{{r}^{2}}$=$\frac{9×1{0}^{9}×（1.6×1{0}^{-19}）^{2}}{（1{0}^{-15}）^{2}}$=230.4N≈230N
两个质子之间的万有引力：F_引=$\frac{G{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$=$\frac{6.67×1{0}^{-11}×（1.67×1{0}^{-27}）^{2}}{（1{0}^{-15}）^{2}}$=1.86×10^-34N
所以：$\frac{{F}_{库}}{{F}_{引}}=\frac{230}{1.86×1{0}^{-34}}=1.239×1{0}^{36}$
答：它们之间的库仑力是万有引力的1.239×10³⁶倍．

点评 本题就是对库仑定律的公式F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$和万有引力定律的考查，计算时要认真仔细，同时要注意库仑定律的使用条件是真空中的点电荷．