Question

如图所示，两个质量均为m的完全相一同的金属球壳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座上，两球心间的距离为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a、b两球之间的万有引力、库仑力分别为（  ）

A．  B．

C．  D．

Answer 1

D

解析:

  万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离L只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律。而本题中由于a、b两球所带异种电荷相互吸引，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，又因两球心间的距离L只有其半径r的3倍，不满足的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律。

综上所述，对于a、b两带电球壳的整体来说，满足万有引力的适用条件，不满足库仑定律的适用条件，故D选项正确。