Question

3．用如图所示的实验装置来研究带电金属球周围电场的强弱．把一个带正电的金属球用绝缘支架固定在A处，然后把一个带正电的小球系在绝缘丝线上，悬挂在横杆上的P₁处，小球静止时丝线偏离竖直方向的角度为θ₁；再将悬点移到P₂处，小球静止时丝线偏离竖直方向的角度为θ₂．则θ₂＜θ₁（选填“＞”或“＜”）．这表明：离带电金属球越远的位置电场越弱（选填“强”或“弱”）．

Answer 1

分析 由库仑定律表达式F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$，及E=$\frac{F}{q}$，可以得到结果．

解答 解：由库仑定律表达式F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$，可知库仑力与距离的平方成反比，故离A越远，小球受到的电场力越小，丝线与竖直方向的夹角越小，即θ₂＜θ₁．
再依据电场强度定义式，E=$\frac{F}{q}$，则有，离带电金属球越远的位置电场越弱．
故答案为：＜，弱．

点评 本题是库仑定律的最简单应用，知道其与距离的平方成反比，与电荷量的乘积成正比．