[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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【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】（2）

（4）tanθ为横坐标（5）

【解析】

试题(2)如图12(a) (4)电小球的受力如图（b），根据平衡条件有

，又有，

联立解得，，所以应以tanθ为横坐标．

(5) 由上可知，则小球的带电量为

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