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高中 | 库仑定律的计算与应用题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第一章 静电场
1.2 库仑定律
库仑定律的计算与应用
两个完全相同的金属球$A$和$B$(可视为点电荷)带同种电荷,分别固定在真空中的两处。现将另一个完全相同的不带电的金属球$C$先后接触$A$和$B$,然后移开$C$,$A$、$B$两小球之间的库仑力大小与原来相等,则一开始$A$、$B$球的电荷量大小之比为$(\qquad)$
$8:1$
","$6:1$
","$4:1$
","$1:1$
"]设$A$、$B$初始电荷量分别为$Q_{A}$和$Q_{B}$
$C$第一次接触$A$,$A$和$C$均分电荷,接触后$A$的电荷变为$\dfrac{Q_{A}}{2}$,$C$带$\dfrac{Q_{A}}{2}$
$C$第二次接触$B$,此时$B$的电荷为$Q_{B}$,$C$带$\dfrac{Q_{A}}{2}$,均分后$B$的电荷变为$\dfrac{Q_{B}}{2}+\dfrac{Q_{A}}{4}$
接触后$A$、$B$间的库仑力为$F'=k\dfrac{\dfrac{Q_{{A}}}{2}\left( \dfrac{Q_{{B}}}{2}+\dfrac{Q_{{A}}}{4} \right)}{r^{2}}$
根据题意$F'=F_{原}$,即$k\dfrac{Q_{{A}}Q_{{B}}}{r^{2}}=k\dfrac{\dfrac{Q_{{A}}}{2}\left( \dfrac{Q_{{B}}}{2}+\dfrac{Q_{{A}}}{4} \right)}{r^{2}}$
解得$Q_{A}:Q_{B}=6:1$。
故选:$\rm B$。
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