Question

【題目】為了測量物體所帶電量，某興趣小組設計了如圖所示的裝置．用絕緣絲線將一帶電小球懸掛于O點，O點固定一量角器，可測量絲線偏離豎直方向的角度，A、B是兩塊相同的、豎直正對放置的平行金屬板（板間電場可看作勻強電場），測得板間距離為d。實驗時按圖連接好電路，閉合開關，移動滑片位置，讀出多組電壓表示數U和相應的角度；然后以U為縱坐標， 為橫坐標，建立直角坐標系。通過描點、連線得到一條傾斜直線（題中未畫出），求出直線斜率為k。已知重力加速度為g。

（1）為了求小球所帶電量q，除了用到刻度尺、電壓表、開關、滑 動變阻器及導線若干外，還須用到的器材是______，該器材測得的物理量為______ (寫出物理量名稱及其符號)。

（2）小球的帶電量q=______ （用k、d、g和（1）中測量的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】 天平 質量m

【解析】小球在電場力、拉力以及重力作用下處于靜止狀態，則可知電場力與拉力的合力等于重力，受力分析如圖所示

則有： ，根據板間電壓與場強間的關系有：U=Ed；聯立可得： ，則由數學規律可知，畫出的圖象中，圖象的斜率，則可知，實驗中需要測量的物理量有：小球的質量m，用到的儀器是天平。