库仑定律

出处：按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第250页（1046字）

1．内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．

F叫库仑力(静电力)，k为静电力常量：k=9．0×10⁹N·m²/C²．

3．适用条件：①真空中．②点电荷，即带电体的线度远小于电荷间的距离r时，带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计，可看作点电荷．

如果两个带电体是均匀带电球体，那么距离r是指两球心连线间距离．例如：半径为r的金属球如图所示放置．使两球边缘相距r，今使两球带上等量异种电荷Q，设两电荷Q间的库仑力大小为F，则比较F与的关系?

显然，两球心间距3r不远大于r，故不能当点电荷处理，即库仑定律不适用；实际上，由于异种电荷相吸，使电荷分布在两球靠近的球面处，这样两部分电荷间距实际小于3r，所以，，同理，若两球带同种电荷Q，则．

4．在使用公式时，Q₁，Q₂均只代入其绝对值，因为若将电量的正、负号代入公式，计算得到F的正、负只代表这个力是斥力还是引力，容易与表示力的方向的正负相混．

5．不能单纯从数学意义上理解F=，以为r→0时，便可得到F为无穷大了，事实上，当r→0时，带电体便不能看作点电荷，公式也就不再适用了．

例 两个半径为r的相同的金属球分别带上异种电荷，已知q₁=3q₂，两球心相距为10r，其相互作用力为F₁．现将两球接触后分开，再放回原来的位置，这时两球间的相互作用力为F₂，则( )．

分析 根据题意两球接触后分开，各球带q₂的同种电荷，根据同种电荷相互排斥，异种电荷互相吸引的性质，当两球带异种电荷时，两球表面所带电荷的“等效中心”位置之间的距离必大于10r，如果能够近似地运用库仑定律来讨论，则F₂必定小于1/3F₁，故应选D．

答 D．