Question

【题目】有同学想通过静电除尘的方法净化空气．她用玻璃圆桶密闭含灰尘的空气，圆桶的高和直径相等．方法一是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；方法二是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示．已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即F阻=kv（k为一定值），假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，不计尘埃的重力，则( )

A. 两种方法中尘粒最终一定都做匀速运动

B. 两种方法下尘粒受到的电场力大小相等

C. 电场对单个尘粒做功的最大值相等

D. 乙容器中的尘粒不可能做匀速直线运动

Answer 1

【答案】CD

【解析】A、在甲中，粒子电场力方向与速度方向相同，做匀加速直线运动，在乙中，电场为发散状，故乙中粒子受力越来越小，故粒子做加速度减小的加速运动，故A错误；

B、由U=Ed可得，由于距离d不同，故电场强度不相同，故每个粒子受电场力大小不相等，故B错误；

C、根据动能定理知，电场对单个尘粒做功的最大值都等于Uq，故C正确；

D、乙中水平向与竖直向都有加速度，且变化，不可能做匀速直线运动；故D正确；

故选CD。