题目
半径为R的两个较大的金属球放在绝缘桌面上,若两球都带等量同种电荷Q时它们之间的静电力为F1,两球带等量异种电荷Q与-Q时静电力为F2,则( )A. F1>F2B. F1<F2C. F1=F2D. 不能确定
半径为R的两个较大的金属球放在绝缘桌面上,若两球都带等量同种电荷Q时它们之间的静电力为F1,两球带等量异种电荷Q与-Q时静电力为F2,则( )
A. F1>F2
B. F1<F2
C. F1=F2
D. 不能确定
题目解答
答案
B. F1<F2
解析
步骤 1:分析同种电荷情况
当两个金属球带等量同种电荷Q时,由于同种电荷相互排斥,电荷会分布在球的外表面,导致电荷之间的距离大于球心之间的距离,即大于2R。
步骤 2:分析异种电荷情况
当两个金属球带等量异种电荷Q与-Q时,由于异种电荷相互吸引,电荷会分布在球的外表面,导致电荷之间的距离小于球心之间的距离,即小于2R。
步骤 3:应用库仑定律
根据库仑定律F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$,其中k是库仑常数,Q和q是电荷量,r是电荷之间的距离。由于F_1中的r大于F_2中的r,所以F_1<F_2。
当两个金属球带等量同种电荷Q时,由于同种电荷相互排斥,电荷会分布在球的外表面,导致电荷之间的距离大于球心之间的距离,即大于2R。
步骤 2:分析异种电荷情况
当两个金属球带等量异种电荷Q与-Q时,由于异种电荷相互吸引,电荷会分布在球的外表面,导致电荷之间的距离小于球心之间的距离,即小于2R。
步骤 3:应用库仑定律
根据库仑定律F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$,其中k是库仑常数,Q和q是电荷量,r是电荷之间的距离。由于F_1中的r大于F_2中的r,所以F_1<F_2。