Question

如圖所示，一個光滑的水桿豎直固定在水平桌面上，其上套有質量相等的三個相同的磁環X、Y、Z，均處于靜止狀態，其中磁環X放在桌面上，磁環的上下表面的極性已標出．磁環X、Y之間的距離為d₁，磁環Y、Z之間的距離為d₂．已知磁環之間的磁場力與它們間距的四次方成反比（不相鄰的磁環之間磁場力可以不計）．則關于d₁和d₂之間的大小關系，下列正確的是（　　）

A．d1=d2

B．d2=2d1

C．d2= 2 d1

D．d1= 2 d2

Answer 1

已知磁環之間的磁場力與它們間距的四次方，設比例系數為k，對于Z環受力平衡有：

k

d 42

-

k

(d1+d2)4

=mg   ①
對于Y環有：

k

d 41

-

k

d 42

=mg        ②
聯立①②解得d2=

2

d1，故ABD錯誤，C正確．
故選C．