用实验研究两个电荷之间的库仑力的方法
这个有个经典的实验,库仑设计用过的,扭秤法,不过只能测带电体相互之间的库仑力规律。原理很简单:一根横杆用金属丝悬起,金属丝与横杆结合处固定一面小镜子,将一束光照射到镜子上反射回原处,横杆两端各置一个带电体A和B(带同性电荷),另置两个带电体C和D(带同性电荷)在横杆两侧,C靠近A,D靠近B,四个点构成直角的Z字形,两对电荷相互间产生斥力或者引力,会引起横杆水平转动,从而扭动金属丝,此时反射光会转出一个角度,测量这个角度可以知道横杆转动了多少,从而知道有多大的力矩,进而知道多大的库仑力,进而知道了库仑力与带电体的带电量以及相互之间距离的关系,也就是可以验证库仑定律。
原理:一根横杆用金属丝悬起,金属丝与横杆结合处固定一面小镜子,将一束光照射到镜子上反射回原处,横杆两端各置一个带电体A和B(带同性电荷),另置两个带电体C和D(带同性电荷)在横杆两侧,C靠近A,D靠近B,四个点构成直角的Z字形,两对电荷相互间产生斥力或者引力,会引起横杆水平转动,从而扭动金属丝,此时反射光会转出一个角度,测量这个角度可以知道横杆转动了多少,从而知道有多大的力矩,进而知道多大的库仑力,进而知道了库仑力与带电体的带电量以及相互之间距离的关系,也就是可以验证库仑定律。
根据库仑定律公式F=kqqr2,则有:A、每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变,则F′=k?2Q?2qr2=4F,故A正确;B、保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷的距离增大到原来的2倍,则力变为原来的14,故B错误;C、使一个点电荷的电荷量增加1倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的12,则有F′=kq?2Q(r2)2=8F,故C错误;D、保持点电荷的电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的14,则有F′=kqq(r4)2=16F,故D错误;故选:A.