Question

5．有兩個相同的金屬小球A和B，分別帶有+10Q和-1Q的電量，用絕緣支柱固定在相距r的兩處，則兩球間的相互作用力的大小為10k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，方向沿AB線向內(nèi)．現(xiàn)用第三個不帶電的相同的小球C，反復不斷地與A、B兩球輪流接觸許多次后，把C移開，此時A、B兩球間的作用力大小為9k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，方向沿AB線向外．

Answer 1

分析 理解庫侖定律的內(nèi)容．知道帶電體相互接觸后移開，同種電荷電量平分，異種電荷電量先中和再平分．

解答 解：根據(jù)庫侖定律，原來兩球之間的庫侖力為：F=k$\frac{10Q•Q}{{r}^{2}}$=10k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$
由于異種電荷相互吸引，故兩球間的庫侖力沿AB連線向內(nèi)．
帶電體相互接觸后移開，同種電荷電量平分，異種電荷電量先中和再平分．
將A、B固定起來，然后讓C球反復與A、B球接觸，最后移走C，
所以A、B、C最終帶電量q=$\frac{10Q-Q}{3}$=3Q
根據(jù)庫侖定律，后來的庫侖力為：F′=k$\frac{3Q•3Q}{{r}^{2}}$=9k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$
由于兩球帶同種電荷互相排斥，故方向沿AB線向外．
故答案為：10k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，沿AB線向內(nèi)，9k$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$，沿AB線向外．

點評 要清楚帶電體相互接觸后移開，同種電荷電量平分，異種電荷電量先中和再平分．根據(jù)庫侖定律的內(nèi)容，找出變化量和不變量求出問題．