题目内容
【题目】如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地.一带负电的油滴位于容器中的P点且处于静止状态.现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将竖直向上运动
B. 带电油滴的机械能将增加
C. P点的电势将升高
D. 电容器的电容增加,极板带电量增加
【答案】C
【解析】
根据油滴受力平衡可知电场力的方向,再根据平行板间的电容,电压和电荷量的关系即可求解本题。
A、一个带负电的油滴最初处于静止状态,说明油滴受到的电场力和重力平衡;现在将下极板向下移动,板间的电压等于电源电动势不变,所以板间的电场强度将减小,即油滴受到的电场力减小,所以油滴受到的重力大于电场力,油滴将竖直向下运动,故A错误。
B、根据A项的分析可得,油滴向下运动,电场力做负功;机械能的变化等于除重力和弹簧的弹力外的其他力做功,所以机械能将减小,故B错误。
C、因为上极板接地,所以上极板的电势为零,并且上极板接电源的正极,下极板接电源的负极,所以上极板的电势高于下极板的电势,电场线的方向是竖直向下的,板间各点的电势为负值;设P点距离上极板的距离为x,则P点的电势为 ,由于d增加,所以P点的电势将升高,故C正确。
D项, 电压不变,根据电容 d增加,C减小,所以极板带电量减小,故D错误。
故选C
【题目】某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(达标的污水离子浓度低,电阻率大,一般电阻率ρ≥200Ω·m的工业废水即达到排放标准)。图甲所示为该组同学所用圆柱形盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余侧面由绝缘材料制成,左、右两侧带有接线柱。
(1)先用刻度尺和游标卡尺分别测量盛水容器的长度L和内径D,某次测量示数如图乙所示,他们的读数分别为:L=40.0cm;D=___________cm。
将水样注满容器后,进行以下操作:
(2)分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“×100”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图丙所示,则所测水样的电阻约为___________Ω。
(3)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程5mA,电阻RA=800Ω)
B.电压表(量程15V,电阻RV约为10kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(12V,内阻约10Ω)
E.开关一只,导线若干
请在图丁中完成电路连接。________________________
(4)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示。
U/V | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
I/mA | 0.73 | 1.43 | 2.17 | 2.89 | 3.58 |
由以上测量数据得到U/I的平均值为2772Ω,则待测水样的电阻为___________Ω。据此可知,所测水样___________排放标准(填“达到”或“没达到”)。