Question

【题目】某研究性学习小组设计了以下方法来测量小球的带电量．如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于点， 点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器， 、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、直流电压表、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，按如图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出、板之间的距离，使小球带上一定的电量．

（2）连接电路如图所示，电压表接在电容器两端，要求小球在实验过程中细线与竖直方向的夹角从开始调节，电容器两极板应该连接到__________（填“”、“”、“”）两端．

（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组电压表的示数和相应的丝线偏转的角度．

（4）以电压为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率．

（5）小球的带电量__________．（用、、、等物理量表示）

Answer 1

【答案】 ab 为横坐标

【解析】（2）为了使得两极板间的电压可以变化，故应连接在滑动变阻器两端，故ab段，

（4）小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力以及电场力三个力作用，处于平衡状态，根据平衡条件有，又有，联立解得，所以应以为横坐标．

（5）由上可知，则小球的带电量为．