Question

【題目】（1）在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷的間距和電荷量有關。他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示。

實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大。

實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的________而增大，隨其所帶電荷量的________而增大。

此同學在探究中應用的科學方法是____________(選填“等效替代法”“控制變量法”或“演繹法”)。

（2）如圖，將帶正電荷Q的導體球C靠近不帶電的導體。若沿虛線1將導體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為QA、QB；若沿虛線2將導體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為QA′和QB′。則電荷量為正的是___________（選填 QA、QB、QA′、QB′）；以上四個部分電荷量（絕對值）之間存在的等量關系是________________________

Answer 1

【答案】減小 增大 控制變量法 QA和QA′ QA=QB QA′=QB′

【解析】

（1）[1][2][3]．對小球B進行受力分析，可以得到小球受到的電場力：F=mgtanθ，即B球懸線的偏角越大，電場力也越大；所以使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的減小而增大；兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大，說明了兩電荷之間的相互作用力，隨其所帶電荷量的增大而增大。先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近。這是只改變它們之間的距離；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量。這是只改變電量所以采用的方法是控制變量法。
（2）[4]．根據(jù)靜電感應現(xiàn)象可知，導體近端感應負電荷，遠端感應正電荷，即QA和QA′帶正電；
[5]．導體原來不帶電，只是在C的電荷的作用下，導體中的自由電子向B部分移動，使B部分多帶了電子而帶負電；A部分少了電子而帶正電。根據(jù)電荷守恒可知，A部分轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目和B部分多余的電子數(shù)目是相同的，因此無論從哪一條虛線切開，兩部分的電荷量總是相等的，即QA=QBQA′=QB′。