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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...

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-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( )
A.2v、向下
B.2v、向上
C.3v、向下
D.3v、向上
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-U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和方向. 【解析】 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=mg+kv, 若两极板间电压为-U,则电场力方向向下,当油滴做匀速运动时,有kv′=,联立三式解得v′=3v,方向向下.故C正确,A、B、D错误. 故选C.
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考点分析:
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(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
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(4)若固定棒L1,当棒L2的速度为v,且离开棒L1距离为S的同时,撤去恒力F,为保持棒L2做匀速运动,可以采用将B从原值(B=0.2T)逐渐减小的方法,则磁感应强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?

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