题目内容
20.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为2U,油滴做匀速运动时速度的大小可能为( )A. | 3v | B. | 4v | C. | 5v | D. | 6v |
分析 当两极板间电压为零,根据平衡得出油滴的重力和阻力的关系;若两极板间的电压为U,根据平衡求出电场力、重力和阻力的大小关系;最终再根据平衡求出两极板间电压为±2U时电场力、重力和阻力的大小关系,从而得出油滴的速度大小.
解答 解:若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降,有mg=kv,
若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升,知电场力大于重力,有:q$\frac{U}{d}$=mg+kv,
若两极板间电压为2U,若电场力方向向上,当油滴做匀速运动时,有q$\frac{2U}{d}$+kv′=mg,联立三式解得v′=3v,
若电场力方向向下,当油滴做匀速运动时,有kv′=mg+q$\frac{2U}{d}$,联立三式解得v′=5v,故A、C正确,B、D错误.
故选:AC.
点评 解决本题的关键能够对油滴进行正确的受力分析,运用平衡进行求解,注意电压U存在极板电势高低不同.
练习册系列答案
相关题目
10.下列各组共点的三个力,不可能平衡的是( )
A. | 3N、5N、4N | B. | 3N、4N、8N | C. | 4N、7N、8N | D. | 7N、9N、8N |
11.关于近代物理,下列说法中不正确的是( )
A. | 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性 | |
B. | 单个氢原子从n=4向较低能级跃迁时,最多可以向外辐射6种不同频率光子 | |
C. | 在U235的裂变反应中(${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n),发生了质量亏损,Ba144和Kr89的比结合能比U235的大,该核反应释放出核能 | |
D. | 在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强 |
8.如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v.乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度亦为v.若a1≠a2≠a3,则( )
A. | 甲、乙不可能同时由A达到C | B. | 甲一定先由A达到C | ||
C. | 乙一定先由A达到C | D. | 若a1>a3,则甲一定先由A达到C |
15.如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场.一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场.把P、Q与电阻R相连接.下列说法正确的是( )
A. | Q板的电势高于P板的电势 | |
B. | R中有由b向a方向的电流 | |
C. | 若只改变磁场强弱,R中电流保持不变 | |
D. | 若只增大粒子入射速度,R中电流增大 |
5.如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板,则在插入过程中( )
A. | 电路将有逆时针方向的短暂电流 | B. | 电容器的带电量减小 | ||
C. | 带电液滴仍将静止 | D. | 带电液滴将向下做加速运动 |
4.如图所示,一表面光滑小球一端与轻弹簧链接,另一端恰与放置与粗糙水平面上的斜面接触,平衡后弹簧处于竖直状态,现对斜面施加一水平向左的推力F,使斜面缓慢向左移动,直至弹簧与斜面平行,下列说法正确的是( )
A. | 施加推力F前,斜面仅受2个力的作用 | |
B. | 施加推力后,弹簧弹力一直增大,斜面对小球的支持力先减小后增大 | |
C. | 施加推力F后,为使斜面缓慢向左移动,水平推力F逐渐增大 | |
D. | 若在初始位置将弹簧剪断,则剪断瞬间小球的加速度为gsinθ |