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如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的金属板...

如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的金属板间距为d.油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电压为U,带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比,油滴密度为ρ,已测量出油滴的直径为D(油滴可看做球体,球体体积公式V=πD3/6),重力加速度为g.

(1)设油滴受到气体的阻力f=kv,其中k为阻力系数,k= _______

(2)油滴所带电荷量q= ______

 

【解析】(1)油滴速度为v1时所受阻力f1=kv1 油滴向下匀速运动时,重力与阻力平衡,则有 f1=mg   m=ρV=πρD3 则解得    (2)设油滴所带电荷量为q,油滴受到的电场力qE=q, 油滴向上匀速运动时,阻力向下,油滴受力平衡,kv2+mg=q 则油滴所带电荷量  
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考点分析:
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如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大.当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在下图中,反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是(  )

甲       乙

 

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在如图所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O做圆周运动,下列说法正确的是(    )

A. 带电小球有可能做匀速率圆周运动

B. 带电小球有可能做变速率圆周运动

C. 带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小

D. 带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小

 

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如图所示,ABC是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点,各点的电势分别为φA=5VφB=2VφC=3VHF三等分ABGAC的中点,在下列各示意图中,能正确表示该电场强度方向的是( )

A.     B.     C.     D.

 

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如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近P处,放置一个正点电荷。达到静电平衡后

A. a端的电势比b端的高

B. a端的电势比b端的低

C. 杆内c的场强为零

D. b端的电势比d点的电势低

 

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如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板ab与电源E相连,在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将b板向上平移一小段距离,但仍在M点下方,稳定后,下列说法中正确的是()

A. 液滴将加速向下运动

B. M点电势升高

C. 带电液滴在M点的电势能增大

D. b板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功不相同

 

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