为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用时底面水平放置,两金属板连接到U=2000V的高压电源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应)。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器,已知每个颗粒带电荷量q=+2.0×10-17C,质量m=1.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。在闭合开关后:
(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;
(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;
(3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。
(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;
(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;
(3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。
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更新时间:2016/12/08 12:32:49
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【知识点】 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
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【推荐1】如图所示,质量为m、电量为q的带电微粒,以初速度v0从A点竖直向上射入水平向右、电场强度为E(未知)的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为vB=v0,而方向与E同向,重力加速度为g。求:
(1)A、B间电势差UAB多大?
(2)电场强度E多大?
(3)从A到B运动过程中速度的最小值多大?
(4)从A到B过程中,运动到何处可以加一匀强磁场,使微粒开始做匀速直线运动,磁感应强度多大?方向如何?
(1)A、B间电势差UAB多大?
(2)电场强度E多大?
(3)从A到B运动过程中速度的最小值多大?
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【推荐2】如图甲所示,长为L的两块导体板水平平行放置,大量质量为m、电量为e的电子由静止开始,经电压的电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为T(T未知),现给两板间加上如图乙所示的幅值恒为的周期性电压。
(1)求电压变化的周期T;
(2)为保证有电子能从两板间穿出,求两平行导体板间的最小距离;
(3)若所有电子均能从两板间穿出,求两平行导体板间的最小距离。
(1)求电压变化的周期T;
(2)为保证有电子能从两板间穿出,求两平行导体板间的最小距离;
(3)若所有电子均能从两板间穿出,求两平行导体板间的最小距离。
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