Question

【題目】余老師用圖示裝置探究庫侖力與電荷量的關系。A、B是可視為點電荷的兩帶電小球，用絕緣細線將A懸掛，實驗中在改變電荷量時，移動B并保持A、B連線與細線垂直。用Q和q表示A、B的電荷量,d表示A、B間的距離，θ(θ不是很小)表示細線與豎直方向的夾角，x表示A偏離O點的水平距離，實驗中(　　)

A. B的位置在同一圓弧上

B. d應保持不變

C. x與電荷量乘積Qq成反比

D. tanθ與A、B間庫侖力成正比

Answer 1

【答案】AB

【解析】由題，該裝置探究庫侖力與電荷量的關系，所以d保持不變；故B正確；

由題，該裝置探究庫侖力與電荷量的關系，d不變，而且保持A、B連線與細線垂直，A只能在以O為圓心、半徑為細線長度的圓弧上運動，所以B的位置在同一圓弧上。故A正確；以小球A為研究對象，球受到重力G，庫侖力F1和線的拉力F2三個力作用，作出受力圖如圖。作出F1、F2的合力F，則由平衡條件得：F=G。由于AB的連線始終與細線垂直，所以F1、F2始終垂直，所以：F1=mgsinθ，F2=mgcosθ；設細線的長度為L，則：x=Lsinθ；由庫侖定律： ，可得： ＝mgsinθ＝mg，則x與電荷量乘積Qq成正比。故C錯誤。由以上的分析知庫侖力F1=mgsinθ，所以sinθ與A、B間庫侖力成正比。故D錯誤。故選AB。