Question

9．真空中有兩個相同的帶電小球，相距0.5m，它們所帶的電荷量分別是+3.0×10^-10C和-5.0×10^-10C，已知靜電力常量k=9.0×10⁹N•m²/C²，問：
（1）這兩個小球之間的相互作用力是引力，還是斥力？有多大？
（2）若將兩小球接觸一下，然后再放回原處，它們之間還有庫侖力嗎？如果有，是多大？

Answer 1

分析 （1）根據同性排斥異性吸引進行判斷．直接根據庫倫定律公式進行計算即可．
（2）根據庫侖定律，結合異種電荷接觸后電量中和再平分，即可求解．

解答 解：（1）因為這兩個的電荷電性相反，因此它們之間庫侖力為引力，由庫侖定律得：
F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$=9×10⁹×$\frac{3×1{0}^{-10}×5×1{0}^{-10}}{0．{5}^{2}}$N=5.4×10^-9N
故這兩個電荷間的相互作用力為：5.4×10^-9N．
（2）兩球接觸后，由于兩金屬球完全相同：
Q?₁=Q?₂=$\frac{Q+q}{2}$=$\frac{3×1{0}^{-10}×5×1{0}^{-10}}{2}$=1×10^-10 C
此時兩球間庫侖力：F?=k$\frac{{Q}_{1}′{Q}_{2}′}{{r}^{2}}$=9×10⁹×（1.0×10^-10）²×$\frac{1}{0．{5}^{2}}$=3.6×10^-10N
答：（1）這兩個小球之間的相互作用力是引力，大小為5.4×10^-9N．
（2）若將兩小球接觸一下，然后再放回原處，它們之間還有庫侖力，大小為3.6×10^-10N．

點評 本題很簡單直接考查了庫倫定律的應用，對于這些公式一定要明確其適用條件和公式中各個物理量的含義．