在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/s2,水的密度为103kg/m3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为( )(球体的体积公式为V=[4/3]πr3,其中r为球体的半径)
A. 8×10-9C
B. 6×10-9C
C. 4×10-9C
D. 2×10-9C
解题思路:带电雨滴只受重力和电场力,要使雨滴不下落,电场力最小要等于重力,由二力平衡条件可以求出电荷量.
带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,根据平衡条件电场力和重力必然等大反向
mg=Eq
其中:m=ρV
V=[4/3]πr3;
解得:
q=[mg/E]=
ρ
4
3πr3g
E=
103×
4
3×3.14×10−9×10
104C≈4×10-9C,
故选:C.
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.
考点点评: 本题关键在于电场力和重力平衡,要求熟悉电场力公式和二力平衡条件!
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