Question

如圖K27－1所示，兩個完全相同的金屬球殼a和b質量均為m，其殼層的厚度和質量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離l為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷且電荷量的絕對值均為Q，那么關于a、b兩球之間的萬有引力F_引和庫侖力F_庫的表達式正確的是(　　)

A．F_引＝G，F_庫≠k

B．F_引≠G，F_庫≠k

C．F_引≠G，F_庫＝k

D．F_引＝G，F_庫＝k

圖K27－1

Answer 1

A　[解析] 由于a、b兩球所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側電荷分布較密集，又l＝3r，不滿足l≫r的要求，故不能將帶電球殼看成點電荷，所以不能應用庫侖定律，即F_庫≠k.萬有引力定律適用于兩個可看成質點的物體，雖然不滿足l≫r，但由于其殼層的厚度和質量分布均勻，兩球殼可看作質量集中于球心的質點，可以應用萬有引力定律，故F_引＝G.選項A正確．