库仑定律习题 (3)

库仑定律习题
库仑定律简介
库仑定律是物理学中描述电荷之间相互作用的基本定律。

它由法国物理学家库仑于18世纪末提出，描述了两个点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量及距离的关系。

库仑定律的数学表达式为:
Coulomb’s Law
Coulomb’s Law
其中，F是两个电荷之间的相互作用力，q1和q2分别是
两个电荷的电荷量，r是两个电荷之间的距离，k是库仑常数。

库仑常数的数值为:
Coulomb’s Constant
Coulomb’s Constant
库仑定律习题
习题一
一个正电荷q1 = 2μC和一个负电荷q2 = -3μC之间的距离r 为5m。

根据库仑定律，计算这两个电荷之间的相互作用力。

解答：
根据库仑定律的数学表达式，可以计算得到相互作用力的大小为:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2
插入数值可得：
F = (9 * 10^9 Nm2/C2) * ((2 * 10^-6 C) * (3 * 10^-6 C)) / (5^2 m^2)
计算后，得到相互作用力的大小为：
F = -1.08 * 10^-2 N
由于一个电荷为正，另一个电荷为负，所以相互作用力为负数。

这表示两个电荷之间的相互作用力是引力。

习题二
两个电荷q1和q2之间的相互作用力为F。

如果q1减小了一半，q2增加了两倍，它们之间的距离翻倍，那么新的相互作用力是多少？
解答：
根据库仑定律的数学表达式，原相互作用力为：
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2
根据题目中的条件进行修改：
新的相互作用力为：
F’ = k * (|(q1/2)| * |(2q2)|) / (2r)^2
对新的相互作用力进行化简和计算：
F’ = k * (|q1| * |q2|) / 4 * (r^2)
F’ = F / 4
所以，新的相互作用力是原相互作用力的四分之一。

总结
通过以上两个习题的解答，我们可以了解库仑定律的应用和计算方法。

库仑定律描述了电荷之间的相互作用力与电荷量以及距离的关系，通过数学公式可以计算出两个电荷之间的相互作用力的大小。

库仑定律的应用范围广泛，它不仅可以解释静电现象，还可以用于研究电荷在电场中的行为。

在实际应用中，库仑定律对于电荷之间的相互作用力的计算提供了重要的理论基础。