Question

1．在霧霾嚴重地區(qū)，有同學想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設計原理圖如圖所示．她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等．第一種除塵方式是：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勻強電場，塵粒的運動方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導線，在導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，塵粒的運動方向如圖乙所示．已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比，即F_阻=kv（k為一定值），假設每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中正確的是（　�。�

• A． 塵粒最終一定都做勻速運動
• B． 塵粒受到的電場力大小相等
• C． 電場對單個塵粒做功的最大值相等
• D． 乙容器中的塵粒運動為類平拋運動

Answer 1

分析 根據(jù)分析灰塵的受力，判斷可知灰塵最終落在圓柱上，電場對單個塵粒做功的最大值為Uq都相等

解答 解：A、在甲中，粒子電場力方向與速度方向相同，做勻加速直線運動，在乙中，電場為發(fā)散狀，故乙中粒子受力越來越小，故粒子做加速度減小的加速運動，故A錯  誤 
B、由U=Ed可得，由于距離d不同，故電場強度不相同，故每個粒子受電場力大小不相等，故B錯誤；
C、根據(jù)動能定理知，電場對單個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，且變化不為類平拋運動；故D錯誤；
故選：C

點評 本題考查靜電除塵的應用，是道較新穎的題目，也是物理與生活相結合的典型，注意應用帶電粒子在電場中的運動去分析解答