如圖甲為科技小組的同學(xué)們設(shè)計的一種靜電除塵裝置示意圖,其主要結(jié)構(gòu)有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后板使用絕緣材料,上、下板使用金屬材料。圖25乙是該主要結(jié)構(gòu)的截面圖,上、下兩板與輸出電壓可調(diào)的高壓直流電源(內(nèi)電阻可忽略不計)相連。質(zhì)量為m、電荷量大小為q的分布均勻的帶負(fù)電的塵埃無初速度地進入A、B兩極板間的加速電場。已知A、B兩極板間加速電壓為U0,塵埃加速后全都獲得相同的水平速度,此時單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為n。塵埃被加速后進入矩形通道,當(dāng)塵埃碰到下極板后其所帶電荷被中和,同時塵埃被收集。通過調(diào)整高壓直流電源的輸出電壓U可以改變收集效率η(被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值)。塵埃所受的重力、空氣阻力及塵埃之間的相互作用均可忽略不計。在該裝置處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時:

(1)求在較短的一段時間Δt內(nèi),A、B兩極板間加速電場對塵埃所做的功;

(2)若所有進入通道的塵埃都被收集,求通過高壓直流電源的電流;

(3)請推導(dǎo)出收集效率η隨電壓直流電源輸出電壓U變化的函數(shù)關(guān)系式。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016屆河北衡水中學(xué)高三上期七調(diào)考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

在傾角的絕緣斜面上,固定一光滑金屬框,寬,接入電動勢、內(nèi)阻的電池。垂直框面放置一根質(zhì)量的金屬棒,金屬棒接入電路的電阻的阻值為,整個裝置放在磁感應(yīng)強度方向垂直框面向上的勻強磁場中,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值使金屬棒靜止在框架上如圖所示,(框架的電阻與摩擦不計,框架與金屬棒接觸良好,)則下列說法正確的是( )

A.金屬棒受到的安培力的大小為1N

B.通過金屬棒的電流強度的大小為

C.滑動變阻器R接入電路的阻值為

D.電源的輸出功率為

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年寧夏六盤山高級中學(xué)高二上期期末物理卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B0=1T,并且以的變化率在增加,光滑的水平導(dǎo)軌寬為d=0.8m,電阻不計,在導(dǎo)軌上L=1m處有一導(dǎo)體棒ab,其電阻r=0.2Ω,并用水平細(xì)線通過定滑輪吊著質(zhì)量為M=2kg的重物,固定電阻R=0.8Ω,求經(jīng)過多長時間重物將被提起。(g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年黑龍江雙鴨山一中高二上期期末物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,電路的三根導(dǎo)線中有一根是斷的,電源、電阻器R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的.為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)生想先用萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器R1的b端和R2的c端,并觀察萬用表指針的示數(shù).在下列選擋中,符合操作規(guī)程的

A.直流10V擋 B. 直流0.5A擋

C. 直流2.5V擋 D. 歐姆擋

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年貴州凱里一中高一上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于伽利略理想斜面實驗,以下說法正確的是( )

A.沒有事實基礎(chǔ),只是科學(xué)抽象

B.完全是理想情況,沒有事實基礎(chǔ)

C.雖然是理想情況,但不缺少事實基礎(chǔ)

D.以上說法都不正確

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科目:高中物理 來源:2016屆北京市西城區(qū)高三第一學(xué)期期末試卷物理卷(解析版) 題型:計算題

宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球,他在月球表面做了一個實驗:在離月球表面高度為h處,將一小球以初速度v0水平拋出,水平射程為x。已知月球的半徑為R,萬有引力常量為G。不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響。求:

(1)月球表面的重力加速度大小g0 ;

(2)月球的質(zhì)量M;

(3)飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運動的速度v。

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科目:高中物理 來源:2016屆北京市石景山區(qū)高三第一學(xué)期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

近年來,我國一些地區(qū)出現(xiàn)了霧霾天氣,影響了人們的正常生活。在一霧霾天,某人駕駛一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛大卡車正以10 m/s的速度同方向勻速行駛,小汽車緊急剎車,但剎車過程中剎車失靈。已知小汽車剛剎車時與大卡車相距40m,并開始計時,得到小汽車和大卡車的v-t圖象分別如圖中a、b所示,以下說法正確的是

A.由于初始距離太近,即使剎車不失靈也會追尾

B.在t=1s時追尾

C.在t=5s時追尾

D.在t=5s時兩車相距最近,但沒有追尾

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科目:高中物理 來源:2016屆浙江金麗衢十二校高三上期第一次聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,當(dāng)水平傳送帶靜止時,若質(zhì)量為m的小物塊以水平初速度v0從左端沖上傳送帶,會從傳送帶右端以一個較小的速度v1滑出傳送帶,F(xiàn)在讓傳送帶在電動機的帶動下以速度v2逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,小物塊仍以初速度v0從傳送帶左端沖上,對其運動情況的說法正確的是( )

A.小物塊可能會從傳送帶左端滑出

B.小物塊仍以速度從傳送帶的右端滑出

C.小物塊克服摩擦力做功為

D.小物塊和傳送帶因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年貴州遵義航天中學(xué)高一上期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上,桿的另一端固定一個重量是2 N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時,彈性桿對小球的彈力( )

A.大小為2 N,方向平行于斜面向上

B.大小為1 N,方向平行于斜面向上

C.大小為2 N,方向垂直于斜面向上

D.大小為2 N,方向豎直向上

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同步練習(xí)冊答案