第第頁山西省大同市名校2023-2024學年高二上學期9月月考物理試題（原卷版+解析版）大同市名校2023-2024學年高二上學期9月月考

物理試卷

（試卷滿分100分，考試時間75分鐘）

一、單選題（本題共8小題，每小題5分，共40分。在每個小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）

1.牛頓說“如果我看得更遠一點的話，是因為我站在巨人的肩膀上”，無數科學家的辛勤奮斗造就了今天物理學的成就。下列關于科學家和他們的貢獻的說法中符合史實的是（）

A.牛頓發現了萬有引力定律，并通過扭稱裝置測得了引力常量G

B.法拉第提出了用電場線描述電場的方法，并用實驗測得了元電荷的數值

C.庫侖用扭秤實驗研究了電荷間的相互作用規律，并測出了靜電力常量

D.開普勒發現了行星運動的規律并提出了行星運動三大定律

2.均勻帶電的球殼在球外空間產生的電場等效于電荷集中于球心處產生的電場。如圖所示，在半球面AB。上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，。已知M點的場強大小為，則N點的場強大小為（）

A.B.C.D.

3.如圖，一水平放置的上表面光滑的金屬板的正上方有一固定的正點電荷Q，一絕緣的帶正電的小球（可視為質點，且不影響Q的電場），從左端以初速度滑上金屬板上表面，在從左端滑到右端過程中，下列說法正確的是（）

A.小球的加速度先增大后減小B.小球的電勢能先增大后減小

C.小球的動能先增大后減小D.小球在運動過程中受到的支持力先增大后減小

4.如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電荷量為+Q，B帶電荷量為-9Q。現引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷均在庫侖力的作用下處于平衡狀態（假設三個點電荷只受庫侖力作用），則C的帶電性質及位置應為（）

A.正，B的右邊0.4m處B.正，B的左邊0.2m處

C.負，A的左邊0.2m處D.負，A的右邊0.2m處

5.如圖所示，虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知平面c上的電勢為零，一電子垂直經過a時的動能為8eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是（）

A.平面a、b、c、d、f電勢依次升高

B.該電子到達不了平面f

C.該電子經過平面d時，其電勢能2eV

D.該電子經過平面a時的速率是經過d時的4倍

6.如圖所示，質量為m、帶電量為的小球A，用長度為L的絕緣細線懸掛于天花板上的O點。在O點的正下方2L處，絕緣支架上固定有帶電小球B，小球A靜止時，細線與豎直方向的夾角為。已知兩個帶電小球都可視為點電荷，靜電力常量為k，重力加速度為g，若改變小球B的位置，仍可使A球靜止在原來的位置，其他條件不變，則小球B對A球的靜電力的大小不可能是（）

A.mgB.mgC.mgD.mg

7.如圖所示為一電場等勢面的分布情況。虛線為一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，A、B為軌跡上的兩點，則（）

A.帶電粒子帶負電

B.帶電粒子在A點的加速度小于B點的加速度

C.帶電粒子在A點的電勢能小于B點的電勢能

D.若帶電粒子由A點靜止釋放，僅在電場力作用下將沿等勢而d運動

8.如圖，同一平面內的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點，N為b、d連線的中點。一電荷量為q（）的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小W1；若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小W2。下列說法正確的是（）

A.此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行

B.若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為

C.若c、d之間的距離為L，則該電場的場強大小一定為

D.若，則a、M兩點之間的電勢差大于b、N兩點之間的電勢差

二、多選題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）

9.如圖所示，三個點電荷固定在等邊三角形的三個頂點A、B、C處，所帶電荷量相等，A、B帶正電，C帶負電，c為三角形中心，、兩點關于AB對稱，、兩點關于AC對稱，、、三點的場強分別為、、，電勢分別為、、，則下列判斷正確的是（）

A.B.

C.D.

10.如圖所示，在勻強電場中，有邊長為的等邊三角形，三角形所在平面與勻強電場的電場線平行，O點為該三角形的中心，三角形各頂點的電勢分別為，下列說法正確的是（）

A.勻強電場的電場強度大小為方向由C指向A

B.電子在A點具有的電勢能為

C.將電子由A點移到C點，電子的電勢能減少了

D.在三角形外接圓的圓周上，電勢最低點的電勢為

11.兩個等量正點電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示。一個帶電荷量為，質量為0.1kg的小物塊（可視為質點）從C點靜止釋放，其運動的v-t圖像如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線（圖中標出了該切線）斜率最大的位置，則下列說法正確的是（）

A.由C到A的過程中物塊的電勢能一直在增大

B.B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=1×104V/m

C.由C點到A點電勢逐漸降低

D.A、B兩點間的電勢差UAB=-500V

12.如圖甲所示，x軸上固定兩個點電荷A和B，電荷A固定在原點O，電荷B固定在處，通過電勢傳感器測出x軸上各點電勢隨坐標x的變化規律并描繪出圖像，如圖乙所示。已知圖線與x軸的交點坐標為和，處的圖線的切線水平，取無窮遠處電勢為零時點電荷的電勢公式，其中k為靜電力常量，Q為場源點電荷的電荷量，r為某點距場源點電荷的距離，以下說法正確的是（）

A.兩點電荷為異種電荷

B.兩點電荷的電荷量之比為

C.在x軸上的區域內無初速度釋放一正電荷，該正電荷一定能到達無窮遠處

D.，

三、實驗題（每空2分，共6分。）

13.曲小平同學為了探究影響電荷間靜電力的因素，他猜想可能與兩帶電體的間距和帶電荷量有關。然后設計用圖示裝置來探究。圖甲中，A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他分別進行了以下操作。

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的，，等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大（或減小）小球所帶電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

（1）圖甲中實驗采用的方法是______（填正確選項前的字母）。

A．理想實驗法B.等效替代法C.微小量放大法D.控制變量法

（2）圖甲實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的減小而________（填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）接著該同學使小球處于同一位置，增大（或減少）小球A所帶電荷量，比較小球所受作用力大小的變化。如圖乙，懸掛在P點的不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球B，在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球A，當A球到達懸點P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向角度為，若兩次實驗中A的電量分別為和，分別為和，則為__________。

四、解答題（本題共3小題，每小題10分，共30分。）

14.如圖，帶電量為C的小球A固定在光滑絕緣桌面的上方，高度，一個質量為帶電量C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影點O點為圓心做勻速圓周運動，其運動半徑為。（靜電力常量）求：

（1）小球A、B之間的庫侖力F的大小；

（2）桌面對小球B支持力FN的大小；

（3）小球運動的線速度v的大小。

15.如圖，A、B兩個帶電小球用絕緣細線分別懸于P點和Q點，兩球靜止時在同一水平線上，A球懸線與豎直方向夾角α=53°，B球懸線與豎直方向夾角為θ=37°，已知A球質量為m，B球電荷量的絕對值為q，A、B間距離為L，不計小球的大小，靜電力常量為k，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）A球電荷量的絕對值；

（2）B球的質量；

（3）剪斷懸掛A球的細線的瞬間，A球的加速度大小和方向。

16.如圖所示，傾角為37°的光滑絕緣斜面體固定在地面上，帶電量為q的正點電荷A固定在斜面底端，質量為m的帶電小球B在斜面上離正點電荷A距離為L的M點由靜止釋放，釋放的一瞬間，小球B的加速度大小為0.45g，小球B向下運動到N點時，速度達到最大值。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計小球的大小，求：

（1）小球B所帶電的電性以及帶電量大小；

（2）A、N間的距離；

（3）M、N間的電勢差。

大同市名校2023-2024學年高二上學期9月月考

物理試卷答案解析

（試卷滿分100分，考試時間75分鐘）

一、單選題（本題共8小題，每小題5分，共40分。在每個小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。）

1.牛頓說“如果我看得更遠一點的話，是因為我站在巨人的肩膀上”，無數科學家的辛勤奮斗造就了今天物理學的成就。下列關于科學家和他們的貢獻的說法中符合史實的是（）

A.牛頓發現了萬有引力定律，并通過扭稱裝置測得了引力常量G

B.法拉第提出了用電場線描述電場的方法，并用實驗測得了元電荷的數值

C.庫侖用扭秤實驗研究了電荷間的相互作用規律，并測出了靜電力常量

D.開普勒發現了行星運動的規律并提出了行星運動三大定律

【答案】D

【解析】

【詳解】A．牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪許通過扭稱裝置測得了引力常量G，故A錯誤；

B．法拉第提出了用電場線描述電場的方法，密立根實驗測得了元電荷的數值，故B錯誤；

C．庫侖用扭秤實驗研究了電荷間的相互作用規律，但沒有測出了靜電力常量，故C錯誤；

D．開普勒發現了行星運動的規律并提出了行星運動三大定律，故D正確。

故選D。

2.均勻帶電的球殼在球外空間產生的電場等效于電荷集中于球心處產生的電場。如圖所示，在半球面AB。上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，。已知M點的場強大小為，則N點的場強大小為（）

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

【詳解】設半球面AB有一相對于球心O對稱的相同半球面，相當于將電荷量為的球面放在O處，由題意可得，均勻帶電的球殼在球外空間產生的電場等效于電荷集中于球心處產生的電場。則等效球面在M、N點所產生的電場大小均為

由題意知半球面在M點的場強大小為，根據對稱性可知，圖中半球面在點的場強大小為

故選A。

3.如圖，一水平放置的上表面光滑的金屬板的正上方有一固定的正點電荷Q，一絕緣的帶正電的小球（可視為質點，且不影響Q的電場），從左端以初速度滑上金屬板上表面，在從左端滑到右端過程中，下列說法正確的是（）

A.小球的加速度先增大后減小B.小球的電勢能先增大后減小

C.小球的動能先增大后減小D.小球在運動過程中受到的支持力先增大后減小

【答案】D

【解析】

【詳解】ABC．金屬板在正電荷的電場中達到靜電平衡時，金屬板是一個等勢體，表面是一個等勢面，表面的電場線與表面垂直，小球所受的電場力與金屬板表面垂直，小球在上表面光滑的金屬板上做勻速直線運動，小球的加速度一直為零，電場力對小球不做功，小球的電勢能和動能均不變，故ABC錯誤；

D．在金屬板上從左向右運動的過程中，受到豎直向下的電場力先增大后減小，豎直方向根據受力平衡可知，小球受到的支持力先增大后減小，故D正確。

故選D。

4.如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A、B，A帶電荷量為+Q，B帶電荷量為-9Q。現引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷均在庫侖力的作用下處于平衡狀態（假設三個點電荷只受庫侖力作用），則C的帶電性質及位置應為（）

A.正，B的右邊0.4m處B.正，B的左邊0.2m處

C.負，A左邊0.2m處D.負，A的右邊0.2m處

【答案】C

【解析】

【詳解】依題意，要使三個電荷均處于平衡狀態，必須滿足：“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠大”的原則，所以點電荷C應在A左側，且帶負電，設C帶電荷量為q，A、C間的距離為x，由于C處于平衡狀態，所以

解得

故選C。

5.如圖所示，虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知平面c上的電勢為零，一電子垂直經過a時的動能為8eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是（）

A.平面a、b、c、d、f電勢依次升高

B.該電子到達不了平面f

C.該電子經過平面d時，其電勢能為2eV

D.該電子經過平面a時的速率是經過d時的4倍

【答案】C

【解析】

【詳解】A．平面a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，一電子經過a時的動能為8eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是依次降低的，故A錯誤；

B．電子由a向f方向運動，則電子到達平面f的動能恰為0，該電子恰好到達平面f，故B錯誤；

C．由于平面c上的電勢為零，等勢面間的電勢差為2V，等勢面由a到f是依次降低的，所以該電子經過平面d時，其電勢能為，故C正確；

D．電子經過a時的動能為8eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，該電子經過平面d時的動能是2eV，由動能公式，可知該電子經過平面a時的速率是經過d時的2倍，故D錯誤。

故選C。

6.如圖所示，質量為m、帶電量為的小球A，用長度為L的絕緣細線懸掛于天花板上的O點。在O點的正下方2L處，絕緣支架上固定有帶電小球B，小球A靜止時，細線與豎直方向的夾角為。已知兩個帶電小球都可視為點電荷，靜電力常量為k，重力加速度為g，若改變小球B的位置，仍可使A球靜止在原來的位置，其他條件不變，則小球B對A球的靜電力的大小不可能是（）

AmgB.mgC.mgD.mg

【答案】D

【解析】

【詳解】對小球A受力分析，受豎直向下的重力mg，沿細線向上的拉力T和靜電力F

根據三角形法則，靜電力最小值

可知小球B對A球靜電力的大小不可能是。

故選D。

7.如圖所示為一電場等勢面的分布情況。虛線為一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，A、B為軌跡上的兩點，則（）

A.帶電粒子帶負電

B.帶電粒子在A點的加速度小于B點的加速度

C.帶電粒子在A點的電勢能小于B點的電勢能

D.若帶電粒子由A點靜止釋放，僅在電場力作用下將沿等勢而d運動

【答案】C

【解析】

【詳解】A．由電場方向與等勢面垂直，且由高電勢指向低電勢，帶電粒子運動軌跡向低電勢方向彎曲，即粒子受到向低電勢方向的電場力，電場力方向與電場方向相同，可知帶電粒子帶正電，故A錯誤；

B．等差等勢面越密的地方，電場線越密，電場強度越大，則有

帶電粒子在A點受的電場力大于在B點受的電場力，因此帶電粒子在A點的加速度大于B點的加速度，故B錯誤；

C．帶電粒子帶正電，在高電勢位置的電勢能大，在低電勢位置電勢能小，因此帶電粒子在A點的電勢能小于B點的電勢能，故C正確；

D．若帶電粒子由A點靜止釋放，僅在電場力作用下將沿低電勢方向運動，不會在等勢面d運動，故D錯誤。

故選C。

8.如圖，同一平面內的a、b、c、d四點處于勻強電場中，電場方向與此平面平行，M為a、c連線的中點，N為b、d連線的中點。一電荷量為q（）的粒子從a點移動到b點，其電勢能減小W1；若該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小W2。下列說法正確的是（）

A.此勻強電場的場強方向一定與a、b兩點連線平行

B.若該粒子從M點移動到N點，則電場力做功一定為

C.若c、d之間的距離為L，則該電場的場強大小一定為

D.若，則a、M兩點之間的電勢差大于b、N兩點之間的電勢差

【答案】B

【解析】

【詳解】A．無法確定電場方向，故A錯誤；

B．a點移動到b點，其電勢能減小，則

該粒子從c點移動到d點，其電勢能減小，則

則該粒子從M點移動到N點

電場力做正功

故B正確；

C．若c、d之間的距離為L2，但cd不一定平行電場線，故

其中θ為cd與電場線的夾角，不一定為零，故該電場的場強大小不一定為，故C錯誤；

D．若W1＝W2，根據可知

Uab＝Ucd

故

φa﹣φb＝φc﹣φd

則

φa﹣φc＝φb﹣φd

故

Uac＝Ubd

而

Uac＝2UAm

Ubd＝2UbN

故

UaM＝UbN

故D錯誤。

故選B。

二、多選題（本題共4小題，每小題6分，共24分。在每個小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）

9.如圖所示，三個點電荷固定在等邊三角形的三個頂點A、B、C處，所帶電荷量相等，A、B帶正電，C帶負電，c為三角形中心，、兩點關于AB對稱，、兩點關于AC對稱，、、三點的場強分別為、、，電勢分別為、、，則下列判斷正確的是（）

A.B.

C.D.

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB．根據對稱性關系，A、C電荷在、兩點的合電場強度大小相等，方向相同，方向垂直于指向C，又離電荷近，根據電場的疊加，可知

根據對稱性關系，A、B兩電荷在、兩點的合電場強度大小相等，方向相反，點由指向，點由指向，又離C電荷近，根據電場的疊加，可知

根據對稱性關系，B、C兩電荷在、兩點的合電場強度大小相等，在點的合電場強度方向斜向上偏右，在點的合電場強度方向斜向下偏右；A電荷在、兩點的電場強度大小相等，根據矢量的疊加，可知

綜上分析可得

故A錯誤；B正確；

CD．對于電荷A、C的合電場，、兩點對稱，電勢相等，離電荷近，可得

對于A、B兩點電荷的合電場中，、兩點對稱，電勢相等，離電荷近，可得

故有

故C錯誤，D正確。

故選BD。

10.如圖所示，在勻強電場中，有邊長為的等邊三角形，三角形所在平面與勻強電場的電場線平行，O點為該三角形的中心，三角形各頂點的電勢分別為，下列說法正確的是（）

A.勻強電場的電場強度大小為方向由C指向A

B.電子在A點具有的電勢能為

C.將電子由A點移到C點，電子的電勢能減少了

D.在三角形外接圓的圓周上，電勢最低點的電勢為

【答案】AC

【解析】

【詳解】A．取中點為D，可得，故為等勢面，根據幾何關系以及沿電場線電勢降低可知電場強度的方向為由C指向A，電場強度大小為

故A正確；

B．電子在A點具有的電勢能為

故B錯誤；

C．將電子由A點移到C點，電子的電場力做功為

根據功能關系可知將電子由A點移到C點，電子的電勢能減少了，故C正確；

D．根據幾何關系，三角形外接圓的半徑為

在三角形外接圓的圓周上，電勢最低點的電勢為

故D錯誤。

故選AC。

11.兩個等量正點電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示。一個帶電荷量為，質量為0.1kg的小物塊（可視為質點）從C點靜止釋放，其運動的v-t圖像如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線（圖中標出了該切線）斜率最大的位置，則下列說法正確的是（）

A.由C到A的過程中物塊的電勢能一直在增大

B.B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E=1×104V/m

C由C點到A點電勢逐漸降低

D.A、B兩點間的電勢差UAB=-500V

【答案】C

【解析】

【詳解】A．由圖乙可知，由C到A過程中，物塊的速度一直增大，可知電場力對物塊做正功，物塊的動能一直增加，電勢能一直減小，故A錯誤；

B．速度—時間圖像的斜率表示加速度，而根據題意，B點斜率最大，則可知B點小物塊的加速度最大，根據圖像可得小物塊在B點的加速度為

又小物塊只受電場力，則有

解得

故B錯誤；

C．根據圖乙可知，由C點到A點小物塊的速度逐漸增大，即動能逐漸增大，則可知電勢能逐漸減小，根據

可知，由C點到A點電勢逐漸降低，故C正確；

D．根據圖乙由動能定理有

代入數據解得

故D錯誤。

故選C。

12.如圖甲所示，x軸上固定兩個點電荷A和B，電荷A固定在原點O，電荷B固定在處，通過電勢傳感器測出x軸上各點電勢隨坐標x的變化規律并描繪出圖像，如圖乙所示。已知圖線與x軸的交點坐標為和，處的圖線的切線水平，取無窮遠處電勢為零時點電荷的電勢公式，其中k為靜電力常量，Q為場源點電荷的電荷量，r為某點距場源點電荷的距離，以下說法正確的是（）

A.兩點電荷為異種電荷

B.兩點電荷的電荷量之比為

C.在x軸上的區域內無初速度釋放一正電荷，該正電荷一定能到達無窮遠處

D.，

【答案】AD

【解析】

【詳解】A．根據圖乙得電荷A周圍的電勢為正值，所以電荷A帶正電荷，電荷B周圍的電勢為負值，所以電荷B帶負電荷，故兩點電荷為異種電荷，A正確；

B．因為處的圖線的切線水平，所以該處的電場強度等于零，即

解得，兩點電荷的電荷量之比為

B錯誤；

C．在x軸上的區域內，電勢逐漸升高，電場強度沿x軸負方向，若在x軸上的區域內無初速度釋放一正電荷，正電荷受到向左的電場力，將向左做加速運動，在x軸上的區域內，電勢逐漸降低，電場強度沿x軸正方向，若在x軸上的區域內無初速度釋放一正電荷，正電荷受到向右的電場力，將向右加速到無窮遠處，C錯誤；

D．圖像中圖線的斜率絕對值表示電場強度大小，則處的電場強度為零，有

由圖可知，、處的電勢為零，根據電勢公式有

解得

，

D正確。

故選AD。

三、實驗題（每空2分，共6分。）

13.曲小平同學為了探究影響電荷間靜電力的因素，他猜想可能與兩帶電體的間距和帶電荷量有關。然后設計用圖示裝置來探究。圖甲中，A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他分別進行了以下操作。

步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的，，等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。

步驟二：使小球處于同一位置，增大（或減小）小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。

（1）圖甲中實驗采用的方法是______（填正確選項前的字母）。

A．理想實驗法B.等效替代法C.微小量放大法D.控制變量法

（2）圖甲實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的減小而________（填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）接著該同學使小球處于同一位置，增大（或減少）小球A所帶的電荷量，比較小球所受作用力大小的變化。如圖乙，懸掛在P點的不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球B，在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球A，當A球到達懸點P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向角度為，若兩次實驗中A的電量分別為和，分別為和，則為__________。

【答案】①.D②.增大③.

【解析】

【詳解】（1）[1]圖甲中保持電荷量不變，只改變距離，研究力的變化情況，所以用的是控制變量法。

故選D。

（2）[2]本實驗中，根據小球的擺角可以看出小球所受作用力的大小，由圖可知，電荷量越大，距離越小，細線偏離豎直方向的角度越大，根據對小球受力分析可知電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大、距離的減小而增大。

（3）[3]對小球B受力分析，根據庫侖定律結合平衡條件有

解得

可得兩次實驗中A的電量之比為

四、解答題（本題共3小題，每小題10分，共30分。）

14.如圖，帶電量為C的小球A固定在光滑絕緣桌面的上方，高度，一個質