Question

一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比． 若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降； 若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升．若兩極板間電壓為-U，油滴做勻速運(yùn)動時速度的大小、方向?qū)⑹牵ā　。?/div>

A．2v、向下

B．2v、向上

C．3v、向下

D．3v、向上

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分析：當(dāng)兩極板間電壓為零，根據(jù)平衡得出油滴的重力和阻力的關(guān)系；若兩極板間的電壓為U，根據(jù)平衡求出電場力、重力和阻力的大小關(guān)系；最終再根據(jù)平衡求出兩極板間電壓為-U時電場力、重力和阻力的大小關(guān)系，從而得出油滴的速度大小和方向．

解答：解：若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降，有mg=kv，
若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升，知電場力大于重力，有：q

U

d

=mg+kv，
若兩極板間電壓為-U，則電場力方向向下，當(dāng)油滴做勻速運(yùn)動時，有kv′=mg+q

U

d

，聯(lián)立三式解得v′=3v，方向向下．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠?qū)τ偷芜M(jìn)行正確的受力分析，運(yùn)用平衡進(jìn)行求解．

Answer 1

分析：當(dāng)兩極板間電壓為零，根據(jù)平衡得出油滴的重力和阻力的關(guān)系；若兩極板間的電壓為U，根據(jù)平衡求出電場力、重力和阻力的大小關(guān)系；最終再根據(jù)平衡求出兩極板間電壓為-U時電場力、重力和阻力的大小關(guān)系，從而得出油滴的速度大小和方向．

解答：解：若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降，有mg=kv，
若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升，知電場力大于重力，有：q

U

d

=mg+kv，
若兩極板間電壓為-U，則電場力方向向下，當(dāng)油滴做勻速運(yùn)動時，有kv′=mg+q

U

d

，聯(lián)立三式解得v′=3v，方向向下．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠?qū)τ偷芜M(jìn)行正確的受力分析，運(yùn)用平衡進(jìn)行求解．