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的间距和带电荷量有关。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球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两球的电荷量不变,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A球所带的电荷量,B球所带电荷量不变,观察到A球的电荷量越大,B球悬线的偏角越大。
(1)实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的____而增大,随其所带电荷量_____而增大。(填“增大”或“减小”)此同学在探究中运用的科学方法是_____(填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)
(2)两球所带电荷量不变,当悬线与竖直方向的夹角分别为30°和60°时,A、B之间距离的比值为_____。
【答案】减小 增大 控制变量法
【解析】
(1)[1][2][3]对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力:
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;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;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。
(2)[4]两球所带电荷量不变,当悬线与竖直方向的夹角分别为30°和60°时,根据:
知力之比为:
tan30°:tan60°=1:3
根据库仑定律知距离之比为。
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