Question

如圖所示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，所有顆粒所帶的電荷量與質(zhì)量之比均為．若已知兩板間的距離為10cm，兩板的豎直高度為50cm．設(shè)顆粒進(jìn)入電場時的速度為零，顆粒間相互作用不計．如果要求兩種顆粒離開兩極板間的電場區(qū)域時有最大的偏轉(zhuǎn)量且又恰好不接觸到極板．(g取10m/s²)

(1)兩極板間所加的電壓應(yīng)多大?

(2)若帶電平行板的下端距A、B桶底的高度為H=1.3m，求顆粒落至桶底時速度的大小．

Answer 1

答案：略
解析：

答案：(1)　(2)6.0m/s 思路分析：(1)顆粒在電場中受重力和電場力的共同作用，在豎直方向上分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動，下落距離為極板高度L．由自由落體公式可得顆粒在電場中下落時間為：．顆粒沿水平方向分運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為，離開電場時顆粒在水平方向上的位移為d/2，由勻變速運(yùn)動規(guī)律得：．將t代入整理得，代入數(shù)值計算得V． (2)在顆粒下落的整個過程中，根據(jù)功能關(guān)系：，解得，代入數(shù)據(jù)得(或6.0m/s)． 規(guī)律技巧總結(jié)：聯(lián)系實(shí)際的問題應(yīng)明確物理過程，本題是帶電粒子在電場和重力場中偏轉(zhuǎn)的問題，采用了重力方向和電場力方向單獨(dú)處理的方法，使原本較為復(fù)雜的運(yùn)動簡單化了．