Question

11．宇航員在探測某星球時，發現該星球均勻帶負電，電量為Q，星球表面無大氣．在一次實驗中，宇航員將一帶負電，電量為q（q?Q）的粉末置于距星球表面h高處，該粉末恰好處于懸浮狀態，宇航員又將此粉末帶到距該星球表面2h高處，無初速釋放，則此帶電粉末將（　　）

• A． 背向星球球心方向飛向太空
• B． 仍處于懸浮狀態
• C． 沿星球自轉的線速度方向飛向太空
• D． 向星球球心方向降落

Answer 1

分析 帶負電的粉塵恰能懸浮，是因為重力與電場力大小相等，方向相反．由公式可得：它們除與各自質量、電量有關系外，還與兩者的中心間距有關，當改變間距時，質量與電量沒變，所以平衡條件依舊滿足．

解答 解：當帶負電粉塵在高度為h處處于平衡．則有
$G\frac{Mm}{（R+h）^{2}}=k\frac{Qq}{（R+h）^{2}}$，
當h變2h時，兩力仍然平衡．
故選：B

點評 本題容易出錯：學生往往認為隨著間距的變化，庫侖力在變化，而卻忽略了引力隨著高度也會發生變化．注意這里的高度與星球半徑相比不能忽略．