Question

为了研究影响电荷间相互作用力的因素。如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P₁、P₂、P₃等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，这种方法是运用了______。若物体O的电荷量用Q表示小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示，当保持Q、q不变，增大d，发现则变小，说明F与d_______(选填“正比”、“反比”、“有关”或“无关”)；当保持Q、d不变，减小q，发现则变小，说明F与q_______(选填“正比”、“反比”、“有关”或“无关”).

Answer

控制变量法；有关；有关

【解析】

小球平衡时，合力为零，根据平衡条件求解库仑力，根据库仑定律公式，结合控制变量法，从而可判断物体与小球之间的作用力F与什么因素有关，即有丝线偏离竖直方向的角度θ越大，则作用力越大。

根据库仑定律可知，保持Q、q不变，增大d，F将变小，则θ变小，说明F与d有关，但不能确定成反比关系；保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关，但不能确定成正比关系。