某種負離子空氣凈化原理如圖所示。由空氣和帶負電的灰塵顆粒物(視為小球)組成的混合氣流進入由一對平行金屬板構成的收集器。在收集器中,空氣和帶電顆粒沿板方向的速度v0保持不變。在勻強電場作用下,帶電顆粒打到金屬板上被收集。已知金屬板長度為L,間距為d。不考慮重力影響和顆粒間相互作用。
(1)若不計空氣阻力,質量為m、電荷量為-q的顆粒恰好全部被收集,求兩金屬板間的電壓U1;
(2)若計空氣阻力,顆粒所受阻力與其相對于空氣的速度v方向相反,大小為f=krv,其中r為顆粒的半徑,k為常量。假設顆粒在金屬板間經極短時間加速達到最大速度。
a.半徑為R、電荷量為-q的顆粒恰好全部被收集,求兩金屬板間的電壓U2;
b.已知顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比。進入收集器的均勻混合氣流包含了直徑為10μm和2.5μm的兩種顆粒,若10μm的顆粒恰好100%被收集,求2.5μm的顆粒被收集的百分比。
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/5/20 8:0:9組卷:1323引用:9難度:0.3
相似題
-
1.如圖所示,ABC為光滑的固定在豎直面內的半圓形軌道,軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點,O為圓心.在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內存在豎直向下的勻強電場,電場強度E=1.0×106N/C.現有一個質量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球(可看作質點),從A點正上方由靜止釋放,經時間t=0.3s到達A點并沿切線進入半圓軌道,g=10m/s2,不計空氣阻力及一切能量損失,求:
(1)小球經過C點時對軌道的壓力大小;
(2)小球經過B點后能上升的最大高度.發布:2024/12/29 20:0:1組卷:749引用:4難度:0.5 -
2.如圖,在豎直平面內,一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接.半圓形軌道的最低點為B、最點高為C,圓心為O.整個裝置處水平向左的勻強電場中.現讓一質量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質點),從水平軌道的A點靜止釋放,到達B點時速度為
.當小球過C點時撤去電場,小球落到水平軌道上的D點.已知A、B間的距離為5gRR,重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力,求:103
(1)該勻強電場場強E的大小;
(2)A、D間的距離;
(3)小球經過半圓形軌道某點P(圖中未畫出)時,所受合外力方向指向圓心O,求小球過P點時對軌道壓力的大小.發布:2024/12/29 20:30:1組卷:59引用:2難度:0.7 -
3.11H、12H、13H三個原子核,電荷均為e,質量之比為1:2:3,如圖所示,它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場,在下極板的落點為A、B、C,已知上極板帶正電,原子核不計重力,下列說法正確的是( )
A.三個原子核在電場中運動的時間相等 B.11H、12H、13H的加速度關系是a1>a2>a3 C.落在A點的原子核是13H D.三個原子核剛到達下板時的動能相等 發布:2024/12/29 21:30:1組卷:374引用:5難度:0.6