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，M、N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：
⑴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M、N板之间的距离d ， 使小球带上一定的电量．
⑵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)．{#blank#}1{#/blank#}
⑶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.
⑷以电压U为纵坐标，以{#blank#}2{#/blank#}为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k.
⑸小球的带电量q＝{#blank#}3{#/blank#}.(用m、d、k等物理量表示)
（−1，1）处机械能最小
