Question

【题目】余老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。A、B是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将A悬挂，实验中在改变电荷量时，移动B并保持A、B连线与细线垂直。用Q和q表示A、B的电荷量,d表示A、B间的距离，θ(θ不是很小)表示细线与竖直方向的夹角，x表示A偏离O点的水平距离，实验中(　　)

A. B的位置在同一圆弧上

B. d应保持不变

C. x与电荷量乘积Qq成反比

D. tanθ与A、B间库仑力成正比

Answer 1

【答案】AB

【解析】由题，该装置探究库仑力与电荷量的关系，所以d保持不变；故B正确；

由题，该装置探究库仑力与电荷量的关系，d不变，而且保持A、B连线与细线垂直，A只能在以O为圆心、半径为细线长度的圆弧上运动，所以B的位置在同一圆弧上。故A正确；以小球A为研究对象，球受到重力G，库仑力F1和线的拉力F2三个力作用，作出受力图如图。作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得：F=G。由于AB的连线始终与细线垂直，所以F1、F2始终垂直，所以：F1=mgsinθ，F2=mgcosθ；设细线的长度为L，则：x=Lsinθ；由库仑定律： ，可得： ＝mgsinθ＝mg，则x与电荷量乘积Qq成正比。故C错误。由以上的分析知库仑力F1=mgsinθ，所以sinθ与A、B间库仑力成正比。故D错误。故选AB。