Question

19．用控制變量法，可以研究影響電荷間相互作用的因素，如圖所示，O是一個(gè)帶電的物體，若把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P₁、P₂、P₃等位置，可以比較小球在不同位置所受帶電物體的作用力的大�。�這個(gè)力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度θ顯示出來．若物體O的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示，物體與小球間距離用d表示，可認(rèn)為物體和小球始終在同一水平面上，物體和小球之間的作用力大小用F表示．則以下判斷正確的是（　�。�

• A． 小球平衡時(shí)，物體和小球之間的作用力F=mgsinθ
• B． 小球懸點(diǎn)位置不變時(shí)，偏離豎直線的角度θ越大，說明F越大
• C． 保持Q、q不變，小球先后掛在P₁、P₂、P₃位置，偏離豎直線的角度逐漸減小，說明F與d有關(guān)
• D． 保持q，懸點(diǎn)位置不變，增大Q，θ變大，說明F與Q有關(guān)

Answer 1

分析 小球平衡時(shí)，合力為零，根據(jù)平衡條件求解庫侖力，根據(jù)庫侖定律公式F=$k\frac{Qq}{{r}^{2}}$判斷物體與小球之間的作用力F與什么因素有關(guān)．絲線偏離豎直方向的角度θ越大，則作用力越大．

解答 解：A、小球平衡時(shí)，合力為零，根據(jù)平衡條件得：$tanθ=\frac{F}{mg}$，解得：F=mgtanθ，故A錯(cuò)誤；
B、小球懸點(diǎn)位置不變時(shí)，偏離豎直線的角度θ越大，tanθ越大，則F越大，故B正確；
C、保持Q、q不變，小球先后掛在P₁、P₂、P₃位置，偏離豎直線的角度逐漸減小，則F減小，根據(jù)庫侖定律公式F=$k\frac{Qq}{{r}^{2}}$，可知，F(xiàn)與d有關(guān)．故C正確．
D、保持q，懸點(diǎn)位置不變，增大Q，角度θ變大，則庫侖力變大，所以F與Q有關(guān)．故D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評 控制變量法是高中物理物理中重要研究方法，要了解控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)掌握影響庫侖力的因素．