随着力传感器的测量精度的提高,不用“扭秤”而进行实验研究点电荷间的相互作用力(库仑力)成为可能. 如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力的装置,在抽成真空的玻璃容器
A内,
M、
N为完全相同的金属小球(带电后可视为点电荷),用绝缘支柱固定带电小球
M,用可调丝线悬挂原来不带电的小球
N,调控小球
N的位置,通过等距离的背景刻度线0、1、2、3、4可准确确定小球
M、
N间的距离,相邻刻度线间距离均为
d,通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉力传感器
B可以显示丝线上的拉力,控制放电杆可以让带电小球完全放电. 实验小组完成了以下操作:

①在球
N不带电时读出传感器示数
F0;
②让球
N与球
M接触后,调整球
N到位置1,读出并记录传感器示数
F1;
③继续调整球
N分别到位置2、3、4,依次读出并记录传感器示数
F2、
F3、
F4;
④用放电杆使球
N完全放电,再让球
N与球
M接触后,放回到位置1,读出并记录传感器示数
F5;
⑤重复④的操作,依次读出并记录传感器示数
F6、
F7.
(1)对于上述操作,下列判断正确的是__________.
A.根据②的操作,可求出小球N在不同情况下所受的库仑力 |
B.根据①②③的操作,可研究库仑力跟点电荷距离间的关系 |
C.根据②④⑤的操作,可研究库仑力跟小球带电荷量间的关系 |
D.要测定静电力常量k,还须准确测出小球M的带电荷量 |
(2)小球
N第一次与小球
M接触后调整球
N到位置1,此时小球
M、
N间的库仑力大小为___________.
(3)实验中使用两个完全相同的金属小球,其作用是__________________________________.