组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 带电粒子在电场中的运动 > 带电微粒(计重力)在电场中的运动 > 带电物体(计重力)在电场中的平衡问题
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:593 题号:1568015
某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器,MN是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:

(1)用天平测出小球的质量m,按如图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出MN板之间的距离d,使小球带上一定的电量.
(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出).
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.
(4)以电压U为纵坐标,以________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.
(5)小球的带电量q________.(用mdk等物理量表示)

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【推荐1】如图A所示,在两个相同竖直方向放置的平行导电板之间连接一电源,电源输出电压及两板间电压无法直接测得。将一个带电小球悬挂在两板之间的绝缘细线上。实验中可以改变小球的电荷量q并用静电计测量,带电小球能在两平行板内达到平衡。为了测出两带等量异种电荷的平行板间匀强电场的电场强度。
(1)除了小球的电荷量q,还需要测量的物理量是_____________________________________
(2)以电荷量和重力加速度之比为横轴,_______为纵轴,将实验数据绘图后,能线性拟合出一条直线。再根据图像求出直线的斜率为k,则平行板间电场强度E的大小可表示为_______
(3)如图B所示,第1组同学将球悬挂在一根较长的绝缘细线下,使球在靠近板中心的地方达到平衡;第2组同学用一根短绝缘细线将球悬挂起来,使球在靠近板边缘的地方达到平衡。第______组(选填“1”或“2”)的实验装置更合适,理由是___________________________
2023-04-08更新 | 336次组卷
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【推荐2】某研究性学习小组设计了以下方法来测量小球的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于点,点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、直流电压表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:

(1)用天平测出小球的质量,按如图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出板之间的距离,使小球带上一定的电量.
(2)连接电路如图所示,电压表接在电容器两端,要求小球在实验过程中细线与竖直方向的夹角从开始调节,电容器两极板应该连接到__________(填”、“”、“)两端.
(3)闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组电压表的示数和相应的丝线偏转的角度
(4)以电压为纵坐标,以__________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率
(5)小球的带电量__________.(用等物理量表示)
2018-01-16更新 | 286次组卷
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【推荐3】(1)密立根油滴实验如图所示:在电介质为空气的电容器中,观测以某速度送入的一个油滴,这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度v1,这时在板间距为d的两极板加上电压为U的电场,再过一会儿达到另一恒定速度v2(方向向下).在这样短的时间内速度变为恒定,说明油滴受到空气阻力的作用,这个力的大小与速度成正比,可表示为kv(式中k为常量)而方向与速度方向________(选填“相同”或“相反”).设油滴质量为m,电量为q,写出这两种情况下的方程式①________;②________

(2)下面的表是通过这样的实验所测得的不同油滴所带电量q值的一个实例:q的测定值(单位:10-19C)

分析这些数据可知液滴的带电量是不是元电荷的整数倍:______(选填“是”、“否”)
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