问题
选择题
两个质量均为m的完全相同的金属球a和b,其质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,所带电荷量的绝对值均为Q,那么a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
A.F引=G
,F库=km2 l2 Q2 l2
B.F引≠G
,F库≠km2 l2 Q2 l2
C.F引=G
,F库≠km2 l2 Q2 l2
D.F引≠Gm2 l2,F库=k Q2 l2
答案
万有引力定律的使用的条件是质点和质量均匀分布的球,由于金属球a和b质量分布均匀,所以万有引力定律可以直接的应用,所以它们之间的万有引力为F引=G
,m2 l2
由于两球心间的距离l为球半径的3倍,它们之间的距离并不是很大,所以此时的电荷不能看成是点电荷,由于它们带的是等量异种电荷,由于电荷之间的相互吸引,电荷之间的距离会比l小,所以此时电荷间的库仑力F库≠k
,所以C正确.Q2 l2
故选C.