Question

【題目】有同學(xué)想通過(guò)靜電除塵的方法凈化空氣．她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等．方法一是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；方法二是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即F阻=kv（k為一定值），假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，不計(jì)塵埃的重力，則( )

A. 兩種方法中塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 兩種方法下塵粒受到的電場(chǎng)力大小相等

C. 電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等

D. 乙容器中的塵粒不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】CD

【解析】A、在甲中，粒子電場(chǎng)力方向與速度方向相同，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在乙中，電場(chǎng)為發(fā)散狀，故乙中粒子受力越來(lái)越小，故粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、由U=Ed可得，由于距離d不同，故電場(chǎng)強(qiáng)度不相同，故每個(gè)粒子受電場(chǎng)力大小不相等，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)動(dòng)能定理知，電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值都等于Uq，故C正確；

D、乙中水平向與豎直向都有加速度，且變化，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故D正確；

故選CD。