题目内容
两个半径相同的金属小球,带电量之比是1:5,当它们相距r时作用力大小为F1,若把它们互相接触后再置于原来的位置上,作用力大小为F2,则F1:F2可能为( )
分析:两电荷间存在库仑力,其大小可由库仑定律求出.当两电荷相互接触后再放回原处,电荷量可能相互中和后平分,也可能相互叠加再平分,所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的.
解答:解:由库仑定律可得:F=
,
带电量之比是1:5,当它们相距r时作用力大小为F1=
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为3q,
当它们相距r时作用力大小为F2=
所以库仑力是原来的5:9.
当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为2q:2q,
当它们相距r时作用力大小为F2′=
所以库仑力是原来的5:4.
故选:BC.
| kq1q2 |
| r2 |
带电量之比是1:5,当它们相距r时作用力大小为F1=
| k?5q2 |
| r2 |
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为3q,
当它们相距r时作用力大小为F2=
| k?9q2 |
| r2 |
所以库仑力是原来的5:9.
当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为2q:2q,
当它们相距r时作用力大小为F2′=
| k?4q2 |
| r2 |
所以库仑力是原来的5:4.
故选:BC.
点评:本题考查库仑定律的同时,利用了控制变量法.当控制距离不变时,去改变电荷量,从而确定库仑力的变化.当然也可控制电荷量不变,去改变间距,从而得出库仑力的变化.
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