高二物理靜電與新技術(shù)(參考版)
2024-11-17 11:41本頁面
【正文】 NS ( L － x ) ． 當(dāng) x ＝12L 時，動能值 E k 最大．此時 x ＝12at ′2 所以 t′ ＝ LmqU≈ 0 . 0 1 4 s. 答案： ( 1 ) 0 . 0 2 s ( 2 ) 2 .5 10－ 4 J ( 3 ) 0 . 0 1 4 s 。提高 【例 3 】 為研究靜電除塵，有人設(shè)計了一個盒狀容器．容器側(cè)面是絕緣的透明玻璃，它的上下底面是面積 S ＝ 0 . 0 4 m2的金屬板，間距 L ＝ 0 . 0 5 m ，當(dāng)連接到 U ＝ 2 5 0 0 V 的高電壓電源正負極時，能在兩金屬極板間產(chǎn)生一個勻強電場．如圖 1 8 5 所示．現(xiàn)將一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米的煙塵顆粒 1013個，假設(shè)這些顆粒都處在靜止?fàn)顟B(tài)，每個顆粒帶 電荷量均為 q ＝＋ 1 . 0 10－ 17 C 、質(zhì)量 m ＝ 2 . 0 10－ 15 k g ，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣的阻力，并忽略煙塵顆粒所受到的重力．求合上開關(guān)后： 圖 1 8 5 ( 1 ) 經(jīng)過多長時間煙塵顆?？梢员蝗课?？ ( 2 ) 除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？ ( 3 ) 經(jīng)過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？ 解析： ( 1 ) 只有當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下極板時，煙塵就全部被吸附．將煙塵顆粒的運動處理為初速度為零的勻加速運動．由運動學(xué)公式和牛頓第二定律得： L ＝12qUmLt2， t＝ L2 mqU＝ 0 . 0 2 s . ( 2 ) 將整個煙塵顆粒整體帶電看作為處在中心位置的點電荷，并根據(jù)電場力做功公式可得： W ＝12NSLq U ＝ 2 . 5 10－ 4 J . ( 3 ) 設(shè)煙塵顆粒下落距離為 x ，動能表達式為： Ek＝12m v2第 8節(jié) 靜電
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