Question

【題目】隨著力傳感器的測(cè)量精度的提高，不用“扭秤”而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究點(diǎn)電荷間的相互作用力（庫(kù)侖力）成為可能. 如圖所示是某科技實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的研究庫(kù)侖力的裝置，在抽成真空的玻璃容器A內(nèi)，M、N為完全相同的金屬小球（帶電后可視為點(diǎn)電荷），用絕緣支柱固定帶電小球M，用可調(diào)絲線懸掛原來不帶電的小球N，調(diào)控小球N的位置，通過等距離的背景刻度線0、1、2、3、4可準(zhǔn)確確定小球M、N間的距離，相鄰刻度線間距離均為d，通過固定在容器頂部并與絲線上端相連的高靈敏度拉力傳感器B可以顯示絲線上的拉力，控制放電桿可以讓帶電小球完全放電. 實(shí)驗(yàn)小組完成了以下操作：

①在球N不帶電時(shí)讀出傳感器示數(shù)F0；

②讓球N與球M接觸后，調(diào)整球N到位置1，讀出并記錄傳感器示數(shù)F1；

③繼續(xù)調(diào)整球N分別到位置2、3、4，依次讀出并記錄傳感器示數(shù)F2、F3、F4；

④用放電桿使球N完全放電，再讓球N與球M接觸后，放回到位置1，讀出并記錄傳感器示數(shù)F5；

⑤重復(fù)④的操作，依次讀出并記錄傳感器示數(shù)F6、F7.

(1)對(duì)于上述操作，下列判斷正確的是__________.

A. 根據(jù)②的操作，可求出小球N在不同情況下所受的庫(kù)侖力

B. 根據(jù)①②③的操作，可研究庫(kù)侖力跟點(diǎn)電荷距離間的關(guān)系

C. 根據(jù)②④⑤的操作，可研究庫(kù)侖力跟小球帶電荷量間的關(guān)系

D. 要測(cè)定靜電力常量k，還須準(zhǔn)確測(cè)出小球M的帶電荷量

(2)小球N第一次與小球M接觸后調(diào)整球N到位置1，此時(shí)小球M、N間的庫(kù)侖力大小為___________.

(3)實(shí)驗(yàn)中使用兩個(gè)完全相同的金屬小球，其作用是__________________________________.

Answer 1

【答案】BD； ； 使小球N與帶電小球M接觸時(shí)將M所帶的電荷量平分

【解析】

（1）根據(jù)②的操作，只能求解小球N在位置1時(shí)所受的庫(kù)侖力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)①②③的操作，通過傳感器的讀數(shù)可知兩球之間的庫(kù)侖力，因各個(gè)位置的距離已知，則可研究庫(kù)侖力跟點(diǎn)電荷距離間的關(guān)系，選項(xiàng)B正確；因兩球的電量的具體的值不確定，則根據(jù)②④⑤的操作，不可研究庫(kù)侖力跟小球帶電荷量間的關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；要測(cè)定靜電力常量k，還須準(zhǔn)確測(cè)出小球M的帶電荷量，選項(xiàng)D正確；

（2）在球N不帶電時(shí)讀出傳感器示數(shù)F0；小球N第一次與小球M接觸后調(diào)整球N到位置1，此時(shí)傳感器示數(shù)F1，則小球M、N間的庫(kù)侖力大小為F0-F1.

（3）實(shí)驗(yàn)中使用兩個(gè)完全相同的金屬小球，其作用是使小球N與帶電小球M接觸時(shí)將M所帶的電荷量平分.