◎ 题目

某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．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O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M、N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、电压表、直流电流表、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m，按如图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量． （2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出）． （3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ． （4）以电压U为纵坐标，以______为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k． （5）小球的带电量q=______．（用m、d、k等物理量表示）

◎ 答案

带电小球的受力如图（b），根据平衡条件有    tanθ= F mg ，   又有F=qE=q U d ， 联立解得，U= mgd q tanθ=ktanθ，所以应以tanθ为横坐标． 由上可知k= mgd q ，则小球的带电量为q= mgd k 故答案为：（4）tanθ；（5） mgd k ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．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O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量…”主要考查了你对  【平行板电容器】，【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。