【題目】如圖，一帶負(fù)電的油滴處于水平放置的兩平行金屬板A、B 之間。當(dāng)平行板不帶電時(shí)，油滴在重力和空氣阻力的作用下，最終以速率v1勻速下落。當(dāng)上極板A帶負(fù)電，下極板B帶等量正電時(shí)，金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為大小為E，油滴下落的最終速率為v2。已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的空氣阻力大小f與速率v的關(guān)系為f＝Kv（其中K為常數(shù)）。速率v1、v2、常數(shù)K、電場(chǎng)強(qiáng)度E 均已知，帶電油滴始終未觸及極板。

（1）通過分析說明，油滴在電場(chǎng)中靜止起在釋放后，它的加速度、速度、電勢(shì)能如何變化；

（2）求油滴所帶的電量大小q；

（3）若將兩極板A、B 上所帶電荷互換，油滴將向上運(yùn)動(dòng)，求油滴上升的最終速率v3。

【答案】（1）加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) 電勢(shì)能減小（2）（3）v3 = v2-2v1

【解析】

(1)當(dāng)加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，油滴受力分析如圖所示

油滴從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，受到的空氣阻越來越大，由牛頓第二定律有

所以油滴的加速度越來越小，由于油滴向下運(yùn)動(dòng)，所以電場(chǎng)力做正功，故油滴電勢(shì)能減��；

(2)當(dāng)平行板不帶電時(shí)，最終以一恒定速率v1勻速下落，此時(shí)受力分析如圖所示

根據(jù)平衡得

當(dāng)加上豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，油滴最終以v2勻速下落，此時(shí)油滴受力分析如圖所示

根據(jù)平衡得

聯(lián)立解得

(3)將兩極板A、B上所帶電荷互換，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，方向相反，豎直向下，油滴受力如圖所示

由平衡得

得

則有最終速率

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2，重物質(zhì)量為0.2kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，打P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于___________J．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，其主要原因是_________．

A．重物的質(zhì)量過大B．重物的體積過小

C．使用的直流電源D．重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲、乙兩個(gè)電路,是利用一個(gè)靈敏電流表G（500uA，200）和一個(gè)電阻箱R改裝成電壓表或電流表,若電壓表量程為3V,電流表量程為2.5mA，則( )

A.甲表是電流表,乙表是電壓表,

B.甲表中電阻箱的阻值是,乙表中電阻箱的阻值是

C.若使用中發(fā)現(xiàn)甲表的示數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些,則可適當(dāng)減小電阻箱R的阻值。

D.若使用中發(fā)現(xiàn)乙表的示數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些,則可適當(dāng)增大電阻箱R的阻值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N等距放置另一根可自由移動(dòng)的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的情況是(　　)

A.沿紙面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

B.沿紙面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.a端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里

D.a端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某廣告宣傳的“反重力時(shí)光沙漏”，據(jù)其介紹一旦打開電源，會(huì)看到水滴向上升起的現(xiàn)象。用戶評(píng)價(jià)中有下列信息：“水滴真的往上，太神奇了。” “燈光閃得我受不了�！� “手機(jī)拍攝視頻要調(diào)到30fps，否則拍不出效果�！�

根據(jù)上述信息，觀察到“水滴上行”現(xiàn)象的原因是__________，由圖中水滴___________可以看出圖示照片不是實(shí)景拍攝。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),可采用圖示的實(shí)驗(yàn)電路.當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5 A和1.0 V;重新調(diào)節(jié)R,使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 A和15.0 V.則有關(guān)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的說法正確的是( )

A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為8 W

B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為30 W

C.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為2 Ω

D.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為7.5 Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器下極板接地，一帶負(fù)電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)�，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離

A. 上極板帶正電，電容器的電容減小

B. 帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)

C. 帶電油滴的電勢(shì)能將減少

D. P點(diǎn)的電勢(shì)不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是（ ）

A. a代表的電阻絲較粗

B. b代表的電阻絲較粗

C. 將兩條電阻絲并聯(lián)后，其I—U圖線位于a、b之間

D. 將兩條電阻絲串聯(lián)后接入電路，a的熱功率比b的小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

（1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材_____________，乙同學(xué)需在圖中選用的器材___________。（用字母表示）

（2）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②。紙帶__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小為____________.

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