题目内容
【题目】在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用长度可调绝缘丝线悬挂于C点。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球的距离不变,改变B球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。(实验过程中调节丝线长度使球A与球B的球心始终在同一水平线上)
(1)该实验采用的方法是_____。
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2)实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的增大而________,随其所带电荷量的增大而________。
(3)若球A的电荷量用Q表示;球B的电荷量用q表示、质量用m表示;球A与球B间的距离用d表示,静电力常量为k,重力加速度为g。则小球偏离竖直方向的角度的正切值tanθ =_________。
【答案】B 减小 增大
【解析】
(1)[1] 先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近。这是只改变它们之间的距离;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,这是只改变电量。所以采用的方法是控制变量法,故AC错误B正确。
(2)[2][3] 对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力:F=mgtanθ,即B球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大,随其距离的增大而减小;两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的增大而增大。
(3)[4] 对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力:F=mgtanθ,又所以:。