Question

9．真空中有两个相同的带电小球，相距0.5m，它们所带的电荷量分别是+3.0×10^-10C和-5.0×10^-10C，已知静电力常量k=9.0×10⁹N•m²/C²，问：
（1）这两个小球之间的相互作用力是引力，还是斥力？有多大？
（2）若将两小球接触一下，然后再放回原处，它们之间还有库仑力吗？如果有，是多大？

Answer 1

分析 （1）根据同性排斥异性吸引进行判断．直接根据库伦定律公式进行计算即可．
（2）根据库仑定律，结合异种电荷接触后电量中和再平分，即可求解．

解答 解：（1）因为这两个的电荷电性相反，因此它们之间库仑力为引力，由库仑定律得：
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
故这两个电荷间的相互作用力为：5.4×10^-9N．
（2）两球接触后，由于两金属球完全相同：
Q?₁=Q?₂=$\frac{Q+q}{2}$=$\frac{3×1{0}^{-10}×5×1{0}^{-10}}{2}$=1×10^-10 C
此时两球间库仑力：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）这两个小球之间的相互作用力是引力，大小为5.4×10^-9N．
（2）若将两小球接触一下，然后再放回原处，它们之间还有库仑力，大小为3.6×10^-10N．

点评 本题很简单直接考查了库伦定律的应用，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义．