Question

【題目】在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷間的距離和帶電量有關。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用長度可調絕緣絲線懸掛于C點。實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球的距離不變，改變B球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。（實驗過程中調節絲線長度使球A與球B的球心始終在同一水平線上）

（1）該實驗采用的方法是_____。

A．理想實驗法 B．控制變量法 C．等效替代法

（2）實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的增大而________，隨其所帶電荷量的增大而________。

（3）若球A的電荷量用Q表示；球B的電荷量用q表示、質量用m表示；球A與球B間的距離用d表示，靜電力常量為k，重力加速度為g。則小球偏離豎直方向的角度的正切值tanθ =_________。

Answer 1

【答案】B 減小 增大

【解析】

(1)[1] 先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近。這是只改變它們之間的距離；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，這是只改變電量。所以采用的方法是控制變量法，故AC錯誤B正確。

(2)[2][3] 對小球B進行受力分析，可以得到小球受到的電場力：F=mgtanθ，即B球懸線的偏角越大，電場力也越大；所以使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的減小而增大，隨其距離的增大而減小；兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其所帶電荷量的增大而增大。

(3)[4] 對小球B進行受力分析，可以得到小球受到的電場力：F=mgtanθ，又所以：。