Question

16．两个完全相同的绝缘金属小球，分别带4.0×10^-8C的正电荷和6.0×10^-8C的负电荷，当它们相距2cm时，它们间的静电力大小为5.4×10^-2N；若将它们接触后再放回原处，这时它们间的静电力大小为2.25×10^-3N．（设两带电小球可看作点电荷）

Answer 1

分析 两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分．找到小球带的电量的关系之后，根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小．

解答 解：根据库仑定律得：F=$k\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}=9×1{0}^{9}×\frac{4×1{0}^{-8}×6×1{0}^{-8}}{0.0{2}^{2}}$=5.4×10^-2N，
当将它们相接触之后，它们的电荷量先中和，再平分，此时每个球的电荷量均为q=$\frac{{q}_{1}+{q}_{2}}{2}=1×1{0}^{-8}C$
则此时小球间的库仑力F′=$k\frac{{q}^{2}}{{r}^{2}}=9×1{0}^{9}×\frac{1×1{0}^{-8}×1×1{0}^{-8}}{0.0{2}^{2}}$=2.25×10^-3N
故答案为：5.4×10^-2；2.25×10^-3

点评 解决本题的关键就是掌握住电荷平分的原则，当完全相同的金属小球互相接触时，它们的电荷量将会平分．