Question

15．如图所示，两带电金属小球球心距为r，带电荷量均为Q，设它们之间的库仑力为F．若它们带同种电荷，则F小于k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，若它们带异种电荷，则F大于k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$．（填大于、等于、小于）

Answer 1

分析 本题题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小．

解答 解：当两球心相距为r时，两球不能看成点电荷，
因带同种电荷，导致电量间距大于r，
根据库仑定律F=k$\frac{Q•Q}{{r}^{2}}$，可知，它们相互作用的库仑力大小有：F＜k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，
同理，因带异种电荷，导致电量间距小于r，
根据库仑定律F=k$\frac{Q•Q}{{r}^{2}}$，可知，它们相互作用的库仑力大小有：F＞k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，
故答案为：小于，大于．

点评 本题应明确当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义．