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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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以无穷远处为零电势点,下述情况中各物理量为正还是为负?

(1)负电荷周围空间的电势为___________值;

(2)正电荷位于某负荷电产生的电场内,它的电势能为___________值;

(3)负电荷位于某负电荷产生的电场内,它的电势能为___________值。

 

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如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是(  )

 

A. t0时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上

B. t0时刻释放电子,电子可能在两板间振动

C. tT/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上

D. t3T/8时刻释放电子,电子必然打到左极板上

 

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如图所示,一簇电场线的分布关于y轴对称,O是坐标原点,MNPQ是以O为圆心的一个圆周上的四个点,其中MNy轴上,Q点在x轴上,则( )

A. M点的电势比P点的电势低

B. OM间的电势差小于NO间的电势差

C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能

D. 将一负电荷由M点移到P点,电场力做正功

 

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如图所示,平行板电容器的两个极板为ABB极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是(  )

A. B极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势降低

B. B极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高

C. A极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势不变

D. A极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低

 

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如图所示,一带正电的点电荷固定于O点,实线为某带电粒子在该电场中的运动轨迹,该带电粒子仅受电场力作用,a、b、c为轨迹上的三个点,虚线圆均以O为圆心,下列说法正确的是(  )

A. 带电粒子带正电荷

B. 带电粒子在b点的加速度小于它在a点的加速度

C. 带电粒子在c点的动能等于它在b点的动能

D. 带电粒子在从b点运动到c点的过程中电场力先做正功再做负功

 

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