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间的距离和带电量有关。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球用长度可调绝缘丝线悬挂于C点。实验时，先保持两球电荷量不变，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B球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。（实验过程中调节丝线长度使球A与球B的球心始终在同一水平线上）

（1）该实验采用的方法是_____。

A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法

（2）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的增大而________，随其所带电荷量的增大而________。

（3）若球A的电荷量用Q表示；球B的电荷量用q表示、质量用m表示；球A与球B间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g。则小球偏离竖直方向的角度的正切值tanθ =_________。

Answer 1

【答案】B 减小 增大

【解析】

(1)[1] 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，故AC错误B正确。

(2)[2][3] 对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，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，随其距离的增大而减小；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。

(3)[4] 对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，又所以：。