Question

3．大小相同的金属小球，带异种电荷，所带电量的值分别为Q₁、Q₂，且Q₁=$\frac{{Q}_{2}}{5}$，把Q₁，Q₂放在相距较远的两点，它们间的作用力大小为F，若使两球相接触后再分开放回原位置，求它们间作用力的大小．

Answer 1

分析 由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．

解答 解：大小相同带同种电荷的金属小球，所带电量的值分别为Q₁、Q₂，且Q₁=$\frac{1}{5}$Q₂，
把Q₁、Q₂放在相距较远的两点，它们之间作用力的大小为F，
由库仑定律可得F=$\frac{k{Q}_{1}•5{Q}_{1}}{{r}^{2}}$
因带异种电荷，则使两球相接触后再分开放回原位置，两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为2Q₁；
它们之间作用力的大小等于F′=$\frac{k2{Q}_{1}•2{Q}_{1}}{{r}^{2}}$=$\frac{4}{5}$F，
答：它们间作用力的大小$\frac{4}{5}$F．

点评 解决本题的关键掌握接触带电的原则，以及掌握库仑定律的应用，注意电荷的正负．