问题
选择题
如图所示,一个光滑的水杆竖直固定在水平桌面上,其上套有质量相等的三个相同的磁环X、Y、Z,均处于静止状态,其中磁环X放在桌面上,磁环的上下表面的极性已标出.磁环X、Y之间的距离为d1,磁环Y、Z之间的距离为d2.已知磁环之间的磁场力与它们间距的四次方成反比(不相邻的磁环之间磁场力可以不计).则关于d1和d2之间的大小关系,下列正确的是( )
A.d1=d2
B.d2=2d1
C.d2=
d12
D.d1=2d2
答案
已知磁环之间的磁场力与它们间距的四次方,设比例系数为k,对于Z环受力平衡有:
-k d 42
=mg ①k (d1+d2)4
对于Y环有:
-k d 41
=mg ②k d 42
联立①②解得d2=
d1,故ABD错误,C正确.2
故选C.