某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素．A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會...

問題詳情：

某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素．A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來．他們分別進行了以下*作．

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先後掛在橫杆上的P1、P2、P3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小．

步驟二：使小球處於同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小．

(1)該實驗採用的方法是_____．（填正確選項前的字母）

A．理想實驗法            B．控制變量法            C．等效替代法

(2)實驗表明，電荷之間的靜電力隨着電荷量的增大而增大，隨着距離的增大而_____．（填“增大”、“減小”或“不變”）

(3)若物體A的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示、質量用m表示，物體與小球間的距離用d表示，靜電力常量為k，重力加速度為g，可認為物體A與小球在同一水平線上，則小球偏離豎直方向的角度的正切值為_____．

【回答】

B    減小        

【分析】

解答本題要了解庫侖力的推導過程，由於決定電荷之間作用力大小的因素很多，因此需要採用控制變量的方法進行研究；現在都知道庫侖力的決定因素，但是該實驗只是研究了庫侖力和距離之間的關係；根據共點力平衡，結合庫侖定律即可求出．

【詳解】

解：（1）此實驗中比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小，再使小球處於同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小，所以是採用了控制變量的方法，故選B；

（2）在研究電荷之間作用力大小的決定因素時，採用控制變量的方法進行，如本實驗，根據小球的擺角可以看出小球所受作用力逐漸減小，當Q、q一定，d不同時，由圖可知，距離越大，作用力越小；

（3）小球受到重力、繩子的拉力以及庫侖力的作用，其中A與小球之間的庫侖力：， 所以小球偏離豎直方向的角度的正切值：

知識點：庫倫定律

題型：實驗,探究題