16. 如图是某种静电分选器的原理示意图,两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场.分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等.混合在一起的
a、b两种颗粒从漏斗出口下落时,
a种颗粒带上正电,
b种颗粒带上负电.经分选电场后,
a、b两种颗粒分别落到水平传送带
A、B上.已知两板间距
d=0.1m,板的长度
l =0.5m,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10
−5C/kg.设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计.要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量.重力加速度
g=10m/s
2(计算结果均保留一位有效数字).
(1)左、右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?
(2)若两带电平行板的下端距传送带
A、B的高度
H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?
(3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时,沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半,求颗粒第2次与传送带碰撞反弹的高度?