Question

【題目】如圖所示為探究影響電荷間相互作用因素的實(shí)驗(yàn)裝置，M為固定的帶電小球，用絕緣細(xì)線(xiàn)將帶正電的輕質(zhì)小球先后懸于P1、P2兩個(gè)位置時(shí)，懸線(xiàn)與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2，兩次實(shí)驗(yàn)中輕質(zhì)小球與固定小球始終在同一水平線(xiàn)上，兩小球的帶電荷量保持不變，不計(jì)小球的大小，則前、后兩次實(shí)驗(yàn)中兩球到M的水平距離之比為________。根據(jù)力學(xué)知識(shí)分析得出細(xì)線(xiàn)偏離豎直方向的角度越小，輕質(zhì)小球所受帶電小球M的作用力________（選填“越大”“越小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 越小

【解析】

[1]設(shè)輕質(zhì)小球的質(zhì)量為m，根據(jù)力的平衡，輕質(zhì)小球懸于P1點(diǎn)時(shí)，小球受到的庫(kù)侖力

F1＝mgtanθ1

同理，懸于P2點(diǎn)時(shí)，小球受到的庫(kù)侖力

F2＝mgtanθ2，

則

由于

，

故有

[2]由于輕質(zhì)小球受到的庫(kù)侖力

F＝mgtanθ

故θ越小，輕質(zhì)小球受到M的作用力越小。