Question

噴墨打印機(jī)的原理示意圖如圖所示，其中墨盒可以發(fā)出墨汁液滴，此液滴經(jīng)過帶電室時被帶上負(fù)電，帶電多少由計算機(jī)按字體筆畫高低位置輸入信號加以控制．帶電后液滴以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，帶電液滴經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場發(fā)生偏轉(zhuǎn)后打到紙上，顯示出字體．計算機(jī)無信號輸入時，墨汁液滴不帶電，徑直通過偏轉(zhuǎn)板最后注入回流槽流回墨盒．

設(shè)偏轉(zhuǎn)極板長L₁＝1.6 cm，兩板間的距離d＝0.50 cm，兩板間的電壓U＝8.0×10³ V，偏轉(zhuǎn)極板的右端距紙的距離L₂＝3.2 cm．若一個墨汁液滴的質(zhì)量m＝1.6×10^－10 kg，墨汁液滴以v₀＝20 m/s的初速度垂直電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，此液滴打到紙上的點距原入射方向的距離為2.0 mm．不計空氣阻力和重力作用．求：

(1)這個液滴通過帶電室后所帶的電量q．

(2)若要使紙上的字體放大可通過調(diào)節(jié)兩極板間的電壓或調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)極板的右端距紙的距離L₂來實現(xiàn)，現(xiàn)調(diào)節(jié)L₂使紙上的字體放大10％，調(diào)節(jié)后偏轉(zhuǎn)極板的右端距紙的距離L₂為多大？

Answer 1

答案：
解析：

(1)液滴以速度v0進(jìn)入電場后，在v0方向做勻速直線運動，在垂直于v0方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)其加速度為a，在這個方向上的位移為y1，在電場中的運動時間為t1，有， 　　液滴射出電場瞬間的垂直于v0方向速度為v，則v＝at1， 　　液滴射出電場后的運動時間為t2，有 　　液滴射出電場后在垂直于v0方向的位移為y2＝vt2， 　　液滴打到紙上的點距原入射方向的距離為y，則y＝y(tǒng)1＋y2， 　　由以上各式可得， 　　對上式整理并代入數(shù)據(jù)得q＝1.3×10－13C(或1.25×10－13C)． 　　(2)字體增大10％即y增大10％，由(1)結(jié)果知y與 　　成正比，所以需要增大10％．有 　　×10％， 　　解得＝3.6 cm．