题目内容

为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘透明的有机玻璃，它的上下底面是面积为S=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示.现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒的电荷量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，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.合上开关后，求：


（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附；
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功；
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大；


（1）0.02s          （2）2.5×10-4J         （3）0.014s
【试题分析】
【解析】 （1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附.烟尘颗粒受到的电场力为，又L=at2=，得t==0.02s.
（2）由于板间烟尘颗粒均匀分布，可认为烟尘的质心位于板间中点位置，因此除尘过程中电场对烟尘颗粒所做的总功为

（3）假定所有烟尘集中于板中央，当烟尘运动到下板时，系统总动能最大，则，即
练习册系列答案
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（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？
精英家教网为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上、下底面都是而积为A的金属板，间距为L，金属板连接到电压为U的高压电源正负极，如图所示，现把定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，单位体积内烟尘颗粒数为n，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒质量为m，带有电量为q的正电荷，碰到下极板时会被极板吸附，不考虑颗粒之间的相瓦作用、空气阻力以及颗粒所受重力，求合上电键后：
（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？
（2）将烟尘完全除掉，电场对烟尘共做多少功？
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？
（2006?塘沽区模拟）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示．现把m=40mg的带有正电荷的烟尘颗粒密闭在容器内，假设这些颗粒的质量及所带电荷量均相同，在容器中均匀分布且都处于静止状态，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，当合上开关S后经0.02s时间烟尘颗粒可以被全部吸附．请估算：
（1）每个烟尘颗粒的比荷（电荷量与质量之比）
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？

为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A＝0.04m2的金属板，间距L＝0.05m，当连接到U＝2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示，现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒N=1.0×1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q＝+1.0×10－17C，质量为m＝2.0×10－15kg，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。求合上电键后：

（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？

（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？

（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？

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