Question

【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_____。

Answer 1

【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。