一、库仑定律的定义
库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。这种力与电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，且力的方向沿着两电荷的连线。库仑定律的数学表达式为：
\[ F = \frac{kq_1q_2}{r^2} \]
其中，\( F \) 是电荷之间的作用力，\( q_1 \) 和 \( q_2 \) 是两个电荷的电荷量，\( r \) 是它们之间的距离，\( k \) 是静电力常量，其值为 \( k = 9.0 \times 10^9 N \cdot m^2/C^2 \)。
二、库仑定律的适用条件
库仑定律适用的条件是：
1. 电荷必须在真空中。
2. 电荷必须视为点电荷，即它们的尺寸远小于它们之间的距离。
三、库仑力的方向
库仑力的方向可以根据电荷的性质来判断：同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。
四、库仑定律的相关例题
考虑两个带电荷量分别为 \( q \) 和 \( 3q \) 的点电荷，它们相距为 \( r \) 时之间的库仑力大小为 \( F \)。当这两个电荷接触后，各自电荷量平分，变为 \( 2q \)。此时，如果它们相距变为 \( \frac{r}{2} \)，则它们之间的库仑力大小为：
\[ F' = \frac{k(2q)(2q)}{(\frac{r}{2})^2} = \frac{16kq^2}{r^2} = \frac{16}{3}F \]
因此，正确答案是 A. \( \frac{16}{3}F \)。
