图4
A.180 N,沿AB方向
B.180 N,沿AC方向
C.180 N,沿∠BAC的角平分线
D.180 N,沿∠BAC的角平分线
解析:选D qB、qC电荷对qA电荷的库仑力大小相等,故:
F=F1=F2==N=180 N
两个静电力,夹角为60°,故合力为:
F′=2Fcos 30°=2×180 N×=180 N
方向沿∠BAC的角平分线
故选D。
7.如图5所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架座上,两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )
图5
A.F引=G,F库=k B.F引≠G,F库≠k
C.F引≠G,F库=k D.F引=G,F库≠k
解析:选D 由于a、b两球所带的异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布比较密集,又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠k。万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然不能满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看做质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=G。所以D正确。