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=

2
d1

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
d42
-
k
(d1+d2)4
=mg   ①

对于Y环有:

k
d41
-
k
d42
=mg        ②

联立①②解得d2=

2
d1,故ABD错误,C正确.

故选C.

单项选择题
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