问题 多选题

两个带有电荷量的绝对值分别为Q和4Q的相同金属小球A和B(均可视为点电荷),固定在相距为r处,库仑力为F1,现用与A、B完全相同的不带电的金属小球C,先后接触A、B两球后库仑力大小为F2,则F1:F2为(  )

A.4:9

B.8:9

C.32:7

D.32:9

答案

若小球A和B为同种电荷,不妨设为正电荷,由库仑定律F1=k

Q•4Q
r2
=4k
Q2
r2

当小球C和A接触后,A球带电为

Q
2
,再和B球接触时,总电量平分后B球带电为
9
4
Q,因此此时:

F2=k

Q
2
9
4
Q
r2
=
9
8
k
Q2
r2

所以

F1
F2
=
4
9
8
=
32
9

若小球A和B为异种电荷,不妨设A为+Q、B为-4Q,由库仑定律F1=k

Q•4Q
r2
=4k
Q2
r2

当小球C和A接触后,A球带电为

Q
2
,再和B球接触时,先中和后总电量为-
7Q
2
,故平分后B球带电为-
7
4
Q,因此此时:

F2=k

Q
2
7
4
Q
r2
=
7
8
k
Q2
r2

所以

F1
F2
=
4
7
8
=
32
7

故CD正确,AB错误,

故选:CD.

判断题
单项选择题