Question

一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板之間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比．若極板間電壓為0，經過一段時間，油滴以速率v勻速下降；若極板間電壓為U，經過一段時間后，油滴以速率v勻速上升．若極板間電壓為-U，油滴做勻速運動時的速度大小為

 

方向

 

．

Answer 1

分析：當兩極板間電壓為零，根據平衡關系得出油滴的重力和阻力的關系；若兩極板間的電壓為U，根據平衡求出電場力、重力和阻力的大小關系；最終再根據平衡求出兩極板間電壓為-U時電場力、重力和阻力的大小關系，從而得出油滴的速度大小和方向．

解答：解：若兩極板間電壓為零，經一段時間后，油滴以速率v勻速下降，有mg=kv，
若兩極板間的電壓為U，經一段時間后，油滴以速率v勻速上升，知電場力大于重力，有：q

U

d

=mg+kv，
若兩極板間電壓為-U，則電場力方向向下，當油滴做勻速運動時，有kv′=mg+q

U

d

，
聯立三式解得v′=3v，方向向下．
故答案為：3v，向下．

點評：解決本題的關鍵能夠對油滴進行正確的受力分析，掌握電場力的方向，運用平衡條件進行求解．