题目内容
某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：
(1)用天平测出小球的质量m，按如图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量．
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)．
(3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.
(4)以电压U为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.
(5)小球的带电量q＝________.(用m、d、k等物理量表示)
（2）
（4）tanθ为横坐标（5）
解析试题分析：(2)如图12(a) (4)电小球的受力如图（b），根据平衡条件有
，又有
，
联立解得，
，所以应以tanθ为横坐标．
(5) 由上可知
，则小球的带电量为
考点：电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律．
点评：其联系的纽带是电场力，既与力学知识有联系，又与电场知识有联系．
练习册系列答案
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某研究性学习小组设计了如图所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱．
（2007?佛山二模）我们知道，验电器无法定量测定物体的带电量．学校实验室也没有其他定量测定电量的仪器．某研究性学习小组设计了一定量测定轻质小球带电量的方案如下：取两个完全相同的轻质小球，用天平测出小球的质量m，然后让小球带上相同的电量Q，并将两个带电小球用相同的绝缘轻质细线如图所示悬挂（悬线长度远大于小球半径），测出稳定后悬线偏离竖直方向的夹角θ等物理量，从而算出小球的电量Q．
