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7.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关.他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示.实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大.
实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大,随其所带电荷量的增大而增大.
此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法(选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”).

分析 由于实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,所以采用的方法是控制变量法.

解答 解:对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力:F=mgtanθ,即B球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大;两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的增大而增大.先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近.这是只改变它们之间的距离;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量.这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法.
故答案为:减小,增大,控制变量法.

点评 该题考查库仑定律的演示实验,属于记忆性的知识点.本题属于简单题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,如图所示,对于这个研究过程,下列说法正确的是(  )
A.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程
B.斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于小球运动时间的测量
C.根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体运动的规律
D.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.如图所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的x-t图象,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时的起点,则下列说法中正确的是(  )
A.甲、乙同时出发
B.甲开始运动时,乙在甲的前面x0
C.甲、乙运动方向不同
D.甲在途中停止了一段时间,而乙没有停止,做的是匀速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.在足够长的平直的公路上,一辆汽车以加速度a起动时,有一辆匀速行驶的自行车以速度v0从旁驶过,则
①汽车追不上自行车,因为汽车起动时速度小
②以汽车为参考系,自行车是向前做匀减速运动
③汽车与自行车之间的距离开始是不断增加的,直到两者速度相等,然后两者距离逐渐减小,直到两车相遇
④汽车追上自行车的时间是$\frac{2{v}_{0}}{a}$
上述说法中正确的是(  )
A.②③B.①②C.①④D.③④

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图,质量为m=5kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向的夹角为θ=37°,球恰好能在杆上匀速滑动.若球受到一大小为F=200N的水平推力作用,可使小球沿杆向上加速滑动(g取10m/s2),求:(sin37°=0.6   cos37°=0.8)
(1)小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小;
(2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.图示为P、Q两点电荷的电场线分布,a、b、c、d为电场中的四点.一个离子(不计重力)从a运动到b,轨迹如图所示.下列判断正确的是(  )
A.离子从a到b,电势能增加B.a点的电场强度小于c点的电场强度
C.c、d两点电势相等D.c、d两点电场强度可能相同

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,电源电动势E=6V、内阻r=lΩ,标有“3V,6W”的灯泡L恰能正常发光,电动机M的绕线电阻R=0.5Ω,求:
(1)电路中的总电流;
(2)电动机的输出功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.
实验步骤:
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.
②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:
F/N00.501.001.502.002.50
l/cml010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FOO′
④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB
完成下列作图和填空:
(1)利用表中数据在图丙的坐标纸上画出F-l图线,根据图线求得l0=10.0cm.
(2)测得OA=6.00cm,OB=7.60cm,则FOA的大小为1.8N.
(3)根据给出的标度,在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示.
(4)通过比较F′与F00'的大小和方向,即可得出实验结论.

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17.现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图:

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$s-mgs,动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}(M+m)\frac{b^2}{t^2}$.若在运动过程中机械能守恒,$\frac{1}{t^2}$与s的关系式为$\frac{1}{t^2}$=$\frac{{2(M\frac{h}{d}-m)gs}}{{(M+m){b^2}}}$.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值.如果如表所示:
次数12345
s/m0.6000.8001.0001.2001.400
t/ms8.227.176.445.855.43
$\frac{1}{{t}^{2}}$/104s-21.481.952.412.923.39
以s为横坐标,$\frac{1}{t^2}$为纵坐标,在对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=2.39×104m-1•s-2(保留三位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出$\frac{1}{t^2}$-s直线的斜率k0,将k和k0进行较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

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