使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q和+5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为(  )A. 2:1B. 4:1C. 16:1D. 60:1

问题描述:

使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q和+5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为(  )
A. 2:1
B. 4:1
C. 16:1
D. 60:1

开始时由库仑定律得:F=k

5Q×3Q 
r2
 r=a …①
现用绝缘工具使两小球相互接触后,各自带电为Q,
因此此时:F1=k
Q×Q 
(2a)2
…②
由①②得:F1=
1
60
F,故ABC错误,D正确.
故选D.
答案解析:完全相同的带电小球接触时,若是同种电荷则将总电量平分,若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分,然后依据库仑定律求解即可.
考试点:库仑定律.
知识点:完全相同的带电小球接触时,对于电量的重新分配规律要明确,然后正确利用库仑定律求解.