Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)方案來(lái)測(cè)量物體的電荷量．如下圖甲所示，將一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線(xiàn)懸掛于天花板上的O點(diǎn)，O點(diǎn)豎直固定一個(gè)可測(cè)量絲線(xiàn)偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著豎直平行放置的金屬薄板(加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng))，兩塊金屬薄板與量角器所在平面垂直．另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電源E、電壓表V、開(kāi)關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R及導(dǎo)線(xiàn)若干．若在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不考慮微量的靜電泄漏，小球始終不與金屬薄板相碰，試根據(jù)如下實(shí)驗(yàn)操作回答：

(1)用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m，按圖甲所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N兩板之間的距離d，然后使小球帶上一定的電荷量；

(2)小組成員預(yù)先設(shè)計(jì)了如下圖乙、丙所示的控制電路，為了使M、N兩板之間的電勢(shì)差(即電壓表的示數(shù))能從0開(kāi)始逐漸增大，應(yīng)該選用圖________控制電路(選填“乙”或“丙”)；

(3)正確選擇控制電路與圖甲中的接線(xiàn)柱A、B連接后，閉合開(kāi)關(guān)S，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R滑片P，記錄下多組電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的絲線(xiàn)偏離豎直方向的夾角；

(4)以U為縱坐標(biāo)，以tan為橫坐標(biāo)，將上述多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)后可得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，若該直線(xiàn)的斜率k，則被測(cè)小球的電荷量q＝________(用m、d、k、g表示)；

(5)在完成最后一組數(shù)據(jù)測(cè)量后，該小組成員采用特殊手段將接線(xiàn)柱A、B與控制電路脫開(kāi)，在確保金屬薄板M、N上已有電荷量不變的條件下：①若將M、N兩板間距d緩慢適量增大，則懸掛小球的絕緣絲線(xiàn)偏離豎直方向的夾角將________(選填“增大”、“不變”或“減小”)；②若將絕緣絲線(xiàn)在懸點(diǎn)O處瞬間剪斷，則小球?qū)⒆鍪裁葱问降倪\(yùn)動(dòng)？答：________．

Answer 1

答案：