Question

1．密立根油滴實驗的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連接，油滴從噴霧器噴出后，通過小孔落到距離為d的兩板之間．在強光照射下，觀察者可通過顯微鏡觀察油滴的運動．油滴可以視為球形，在經(jīng)過噴霧器噴嘴時因摩擦而帶電．油滴在空氣中下落時所受空氣阻力大小跟它下落速度v的大小和半徑r成正比，即f=krv（k為比例系數(shù)）．某次實驗中先將開關S斷開，兩極板不帶電，一質(zhì)量為m的油滴落入兩板間一段時間后做勻速運動，速度大小為v₀．再將開關S閉合，兩板間電壓為U，油滴在勻強電場中受電場力作用最終向上勻速運動，速度大小仍為v₀．油滴受到空氣的浮力遠小于重力，可以忽略．下列說法正確的是（　�。�

• A． 油滴帶正電
• B． 油滴的半徑為$\frac{mg}{{kv}_{0}}$
• C． 油滴所帶的電荷量為$\frac{mgd}{U}$
• D． 電場力對油滴一直做正功

Answer 1

分析 油滴勻速下降、勻速上升時均受力平衡，根據(jù)平衡條件列式，得出油滴的電性、油滴的半徑和油滴的電荷量，根據(jù)電場力和油滴的運動方向判斷電場力做功情況．

解答 解：AC、開關S斷開時，兩極板不帶電，一質(zhì)量為m的油滴落入兩板間一段時間后做勻速運動，有：mg=krv₀，
S斷開后，油滴最終向上勻速運動，可知電場力方向向上，則油滴帶負電，有：$q\frac{U}oag0ciq=mg+kr{v}_{0}$，
聯(lián)立兩式解得$q=\frac{2mgd}{U}$，故A、C錯誤．
B、根據(jù)mg=krv₀得，油滴的半徑r=$\frac{mg}{k{v}_{0}}$，故B正確．
D、油滴在電場中先向下然后再向上運動，則電場力對油滴先做負功，再做正功，故D錯誤．
故選：B．

點評 本題是信息題，要善于捕捉有效信息，關鍵要知道空氣阻力的表達式f=krv，再根據(jù)平衡條件列式，即可進行求解．