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某学习小组用如图所示的装置来测量物体的带电量:外表面镀有金属膜的空心塑料小球(带电后可看作点电荷),用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定着一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量

网友投稿  2022-12-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

某学习小组用如图所示的装置来测量物体的带电量:外表面镀有金属膜的空心塑料小球(带电后可看作点电荷),用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定着一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量角器,M、N是两块相同的、正对着的平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).小球的质量为m,M、N板之间的距离为d.
(1)使小球带上一定量的负电荷后闭合电键,丝线将向______板偏转(选填“M”或“N”);
(2)调节滑动变阻器R的滑片,读出多组相应的电压表的示数U和丝线的偏转角度θ.为得到小球的带电量,可以以电压U为横坐标,以______为纵坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.
(3)小球的带电量q=______.(用m、d、k等物理量表示)

◎ 答案

(1)闭合电键后M板带正电,电场强度由M指向N,当小球带负电荷时,受到指向M的电场力,所以丝线将向M板偏转;
(2)对小球受力分析,设细线与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件有
tanθ=
F
mg

又有F=qE=
qU
d

联立解得,U=
mgd
q
tanθ=ktanθ,所以应以tanθ为横坐标.
(3)由上可知k=
mgd
q
,则小球的带电量为q=
mgd
k

故答案为:(1)M(2)tanθ(3)
mgd
k

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某学习小组用如图所示的装置来测量物体的带电量:外表面镀有金属膜的空心塑料小球(带电后可看作点电荷),用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定着一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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