Question

如圖是靜電分選器的原理示意圖，將磷酸鹽和石英的混合顆粒由傳送帶送至兩個豎直的帶電平行板上方，顆粒經(jīng)漏斗從電場區(qū)域中央處開始下落．經(jīng)分選后的顆粒分別裝入A、B桶中．混合顆粒離開漏斗進(jìn)入電場時磷酸鹽顆粒帶正電，石英顆粒帶負(fù)電，所有顆粒所帶的電量與質(zhì)量之比均為10^－5C/kg．若已知兩板間的距離為d＝20cm，顆粒在電場中下落的豎直高度為L＝20cm，帶電平行板的下端距A、B桶底的高度為H＝60cm．設(shè)顆粒進(jìn)入電場時的初速度為零，顆粒間的相互作用力不計．如果要求兩種顆粒離開兩極板間的電場區(qū)域時不接觸到極板而且有最大的偏轉(zhuǎn)量．求顆粒分別落到A、B桶底時所分開的距離．

Answer 1

答案：見詳解
解析：

顆粒在電場中運(yùn)動時，豎直方向做自由落體運(yùn)動，水平方向做勻加速直線運(yùn)動，離開電場時水平分速度大小為v1＝t1，其中t1＝＝＝0.2(s)為顆粒在電場中運(yùn)動的時間． 而根據(jù)顆粒在離開電場時的偏轉(zhuǎn)量為s1＝，得： ＝t12， 解得：　　v1＝＝＝1(m/s) 顆粒在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，下落的整個過程所用時間為； t＝＝＝0.4(s) 顆粒離開電場后在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，水平位移為： s2＝v1(t－t1)＝1×(0.4－0.2)＝0.2(m) 兩種顆粒到達(dá)桶底時分開距離為： s＝2(s1＋s2)＝2(0.1＋0.2)＝0.6(m)