七、“顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录,经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体。现用下述模型分析探究。
在某处固定一个电荷量为Q的点电荷,在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场(场强为E)作用下,原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l,形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p,p=ql,这里q为原子核的电荷。实验显示,p=αE,α为原子的极化系数,反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下,原子会被点电荷“缀”上去。 (1)F是吸引力还是排斥力?简要说明理由;
(2)若固定点电荷的电荷量增加一倍,力F如何变化,即求
F(2Q)/F(Q)的值;
(3)若原子与点电荷间的距离减小一半,力F如何变化,即求F(h/2)/
F(h)的值。