Question

如圖所示，兩個質量均為m的完全相一同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離為L，為球半徑的3倍。若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么a、b兩球之間的萬有引力、庫侖力分別為（  ）

A．  B．

C．  D．

Answer 1

D

解析:

  萬有引力定律適用于兩個可看成質點的物體，雖然兩球心間的距離L只有其半徑r的3倍，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。因此，可以應用萬有引力定律。而本題中由于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比較密集，又因兩球心間的距離L只有其半徑r的3倍，不滿足的要求，故不能將兩帶電球殼看成點電荷，所以不能應用庫侖定律。

綜上所述，對于a、b兩帶電球殼的整體來說，滿足萬有引力的適用條件，不滿足庫侖定律的適用條件，故D選項正確。