分析 (1)当电压调到U时,根据电场力与重力平衡;当电压调到$\frac{U}{2}$时,油滴能在板间以速度v匀速竖直下行,则电场力与阻力之和,跟重力平衡,再结合质量表达式,即可求解;
(2)根据牛顿第二定律,与动能定理,即可求解.
解答 解:(1)根据电场力与重力平衡,则有:$\frac{qU}{d}$=mg-----①;
又因为:$\frac{qU}{2d}$+6πrηv=mg-----②;
且质量为:m=$\frac{4}{3}$πρr3-----③
联立①②③得:n=$\frac{q}{e}$=$\frac{4πρgd{r}^{3}}{3eU}$;v=$\frac{gρ{r}^{2}}{9η}$.
(2)(ⅰ)根据牛顿第二定律,则有:2qg$\frac{2U}{d}$-2mg=2ma----④
联立①④得:a=g,竖直向上,
(ⅱ)根据动能定理,则有:2mgd-2qg•2U+Wf=0-$\frac{1}{2}$×2mv12------⑤
联立①③⑤得:Wf=$\frac{8}{3}$πρgdr3-$\frac{4}{3}$πρv12r3=$\frac{4}{3}$πρr3(2gd-v12)
答:(1)油滴所带电子的个数n为$\frac{4πρgd{r}^{3}}{3eU}$;油滴匀速下行的速度为$\frac{gρ{r}^{2}}{9η}$;
(2)大油滴运动到下极板处时的加速度为g,方向竖直向上;这一过程粘滞阻力对大油滴所做的功为$\frac{4}{3}$πρr3(2gd-v12).
点评 考查受力平衡条件的运用,掌握牛顿第二定律与动能定理的应用,注意力做功的正负,及当心符号的运算正确性.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | Q受到桌面的支持力变大 | B. | Q受到桌面的静摩擦力变大 | ||
C. | 小球P运动的角速度变大 | D. | 小球P运动的周期变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 细线拉力与风力的合力大于mg | |
B. | θ=60°时,风速v=9m/s | |
C. | 若风速增大到某一值时,θ可能等于90° | |
D. | 若风力方向发生变化,θ仍为30o,则风力可能小于0.5mg |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | A物体受到B对它向上的摩擦力 | B. | B物体受到A对它向上的摩擦力 | ||
C. | B物体受到地面对它向左的摩擦力 | D. | B物体受列地面对它向右的摩擦力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | A、B、C三点中,B点的场强是最大的 | |
B. | A、B两点间的电势差UAB一定小于B、C两点间的电势差UBC | |
C. | 粒子从A点运动到C点的过程中,可能做加速度一直减小的加速运动 | |
D. | 粒子从A点运动到C点的过程中,电场力一定做正功 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电流表读数减小 | |
B. | 电压表读数减小 | |
C. | R3上消耗的功率逐渐增大 | |
D. | 电容器极板上的电量将增大,质点P将向上运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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