如圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷,形成勻強電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等;旌显谝黄鸬ab兩種顆粒從漏斗出口下落時,a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負電。經(jīng)分選電場后,a、b兩種顆粒分別落入A、B桶中。

    已知兩板間距d=0.1m,板的長度l=0.5m,電場僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×105C/kg。設顆粒進入電場時的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時,不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g取10m/s2。

(1)左右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?

(2)若兩帶電平行板的下端距A、B桶底的高度H=0.3m,顆粒落至桶底時的速度大小是多少?

解:

(1)左板帶負電荷,右板帶正電荷。

依題意,顆粒在平行板間的豎直方向上滿足 l=gt2  

在水平方向上滿足  

由以上兩式聯(lián)立得: 

(2)根據(jù)動能定理,顆粒落到桶底滿足

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2004?北京)如圖是某種靜電分選器的原理示意圖,兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷,形成勻強電場.分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等.混合在一起的a、b兩種顆粒從漏斗出口下落時,a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負電.經(jīng)分選電場后,a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上.
已知兩板間距d=0.1m,板的長度l=0.5m,電場僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×10-5C/kg.設顆粒進入電場時的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用不計.要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時,不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量.重力加速度g取10m/s2
(1)左右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?
(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少?
(3)設顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時,沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半.寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達式.并求出經(jīng)過多少次碰撞,顆粒反彈的高度小于0.01m.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷,形成勻強電場,分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等;旌显谝黄鸬腶、b兩種顆粒從漏斗出口下落時,a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負電。經(jīng)分選電場后,a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。已知兩板間距d=0.1m,板的度,電場僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為。設顆粒進入電場時的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時,不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g取。

(1)左右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?

(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少?

(3)設顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時,沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半。寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達式。并求出經(jīng)過多少次碰撞,顆粒反彈的高度小于0.01m。

 

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科目:高中物理 來源:浙江省期中題 題型:計算題

如圖是某種靜電分選器的原理示意圖。兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷,形成勻強電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等;旌显谝黄鸬腶、b兩種顆粒從漏斗出口下落時,a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負電。經(jīng)分選電場后,a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。
已知兩板間距d=0.1m,板的長度l=0.5m,電場僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1×10-5C/kg。設顆粒進入電場時的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時,不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量。重力加速度g取10m/s2。
(1)左右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?
(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少?
(3)設顆粒每次與傳帶碰撞反彈時,沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半。寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達式。并求出經(jīng)過多少次碰撞,顆粒反彈的高度小于0.01。

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科目:高中物理 來源:2004年北京市高考物理試卷(解析版) 題型:解答題

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(3)設顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時,沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半.寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達式.并求出經(jīng)過多少次碰撞,顆粒反彈的高度小于0.01m.

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