6.(6分)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( )
参考答案
C
2008_quanguo_old_ii
6.(6分)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( )
C
【考点】AK:带电粒子在匀强电场中的运动;AN:电容器与电容
【专题】531:带电粒子在电场中的运动专题
【分析】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
【解答】解: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$\bf { m g } \mathrm { = k v }$
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: $\mathrm { q \frac { U } { d } \mathrm { = m g + k v } }$ 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 $\mathbf { k } \mathbf { v } ^ { \prime } \mathbf { = }$ $\mathtt { m g } \mathtt { + q } \mathtt { \frac { U } { d } } ,$ ,联立三式解得v′=3v,方向向下。故C正确,A、B、D错误。故选:C。
【点评】解决本题的关键能够对油滴进行正确的受力分析,运用平衡进行求解