【題目】如圖甲所示,靜電除塵裝置中有一長為、寬為、高為的矩形通道,其前、后面板使用絕緣材料,上、下面板使用金屬材料.圖乙是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連.質(zhì)量為、電荷量為、分布均勻的塵埃以水平速度進入矩形通道,當帶負電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和,同時被收集.通過調(diào)整兩板間距可以改變收集頻率.當 時, (即離下板范圍內(nèi)的塵埃能夠被收集).不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.

)求收集效率為時,兩板間距的最大值為;

)求收集效率與兩板間距的函數(shù)關(guān)系;

)若單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為,求穩(wěn)定工作時單位時間下板收集的塵埃質(zhì)量與兩板間距的函數(shù)關(guān)系,并繪出圖線.

【答案】;(;

)繪出曲線如下圖:

【解析】)收集效率,即離下板的塵埃恰好到達下板的右端邊緣,設(shè)高壓電源的電壓為,則在水平方向有

在豎直方向有

當減小兩板間距時,能夠增大電場強度,提高裝置對塵埃的收集效率.收集效率恰好為時,兩板間距即為如果進一步減小,收集效率仍為

因此在水平方向有

在豎直方向有

聯(lián)立得

)通過前面的求解可知,當時,收集效率均為,當時,設(shè)距下板處的塵埃恰好到達下板的右端邊緣,此時有

根據(jù)題意,收集效率為

聯(lián)立

)穩(wěn)定工作時單位時間下板收集的塵埃質(zhì)量為

時,

因此

繪出曲線如下圖

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球球和,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細桿上,質(zhì)量為球置于地面上,質(zhì)量為球從水平位置靜止釋放.當球擺過的角度為時, 球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱悖铝薪Y(jié)論正確的是(

A.

B.

C. 若只將細桿水平向左移動少許,則當球擺過的角度為小于的某值時, 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

D. 若只將細桿水平向左移動少許,則當球擺過的角度仍為時, 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一種靜電除塵裝置,如圖1所示,其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板為絕緣材料,上、下面板為金屬材料.2是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連.帶負電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0,當碰到下板后其所帶電荷被中和,同時被收集.將被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率.不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.要增大除塵率,下列措施可行的是(  )

A. 只增大電壓U

B. 只減少長度L

C. 只增大高度d

D. 只增大塵埃被吸入水平速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車發(fā)動機的功率為60kW,汽車的質(zhì)量為4t,當它行駛在傾角正弦值為0.02的長直公路上時,如圖所示,所受阻力為車重的0.1倍(g=10m/s2),求:

(1)汽車所能達到的最大速度vm=?

(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運動,則此過程能維持多長時間?

(3)當汽車勻加速行駛的速度達到最大值時,汽車做功多少?

(4)在10s末汽車的即時功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】19世紀末發(fā)現(xiàn)電子后,美國物理學(xué)家密立根在1907 1913年間進行了多次實驗,比較準確地測定了電子的電荷量.密立 根并沒有直接測量電子的電荷量,而是測定很小的帶電油滴所帶的電荷量,他發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍,于是稱這一數(shù)值e為基本電荷量.

如圖所示,兩塊完全相同的金屬極正對著水平放置,板間的距離為d用噴霧器將油滴從小孔噴入電場,油滴從噴口出來時由于摩擦而帶電,在電場中受靜電力的作用.當質(zhì)量為m微小帶電油滴在兩板間運動時,所受空氣阻力的大小與速度大小成正比,油滴的重力不可忽略.

兩板間不加電壓時,可以觀察到油滴豎直向下做勻速運動,通過某一段距離s所用時間為t1;當兩板間加電壓U (上極板的電勢高)時,可以觀察到同一油滴改做豎直向上的勻速運動,通過距離s所用時間為t2.忽略空氣浮力,重力加速度為g

1)判斷上述油滴的電性,要求說明理由;

2)求上述油滴所帶的電荷量Q;

3)用X射線照射極板空間可以改變油滴的帶電量.再采用上述方法測量油滴的電荷量.如此重復(fù)操作,測量出油 滴的電荷量Qi如下表所示.如果存在基本電荷,請根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求出基本電荷的電荷量e(保留到小數(shù)點后兩位).

實驗次序

1

2

3

4

5

電荷Q i(1018)

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)探究加速度與物體合力關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示,圖中A為小車,質(zhì)量為m1,連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的固定長木板上,P的質(zhì)量為m2,C為彈簧測力計,實驗時改變P的質(zhì)量,讀出測力計的示數(shù)F,不計輕繩與滑輪、滑輪與輪軸的摩擦,不計滑輪的質(zhì)量。

(1)下列說法正確的是___________。

A.實驗中m2應(yīng)遠小于m1

B.長木板必須保持水平

C.實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車

D.小車運動過程中測力計的示數(shù)為

(2)乙圖是實驗過程中得到的一條紙帶,O、AB、CD為選取的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個點沒有畫出,各計數(shù)點到O點的距離分別為8.00cm,17.99cm,30.00cm44.01cm,若打點計時器的打點頻率為50Hz,則由該紙帶可知小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)實驗時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a—F圖象可能是圖中的圖線_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電場的電場線分布關(guān)于y(沿豎直方向)對稱,OM、Ny軸上的三個點,且OMMN.P點在y軸右側(cè),MPON.(  )

A. M點的電勢比P點的電勢高

B. 將負電荷由O點移動到P點,電場力做正功

C. M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差

D. O點靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0,小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上。乙的寬度足夠大,速度為v1。不工件從滑上傳送帶乙至二者相對靜止的過程中,下列說法正確的是( 。

A. 以地面為參考系,工件做類平拋運動

B. 以乙為參考系,工件在乙上滑動的軌跡是直線

C. 工件在乙上滑動時,受到乙的摩擦力方向不變

D. 工件沿垂直于乙的速度減小為0時,工件的速度等于v1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平圓形轉(zhuǎn)臺能繞過圓心的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)臺半徑R=1m,在轉(zhuǎn)臺的邊緣疊放物體AB(均可看作質(zhì)點),AB之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.6,B與轉(zhuǎn)臺之間動摩擦因數(shù)μ2=0.8,且mA=2kgmB=4kg,(g10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:

(1)若開始的時候轉(zhuǎn)臺邊緣只放上了B物體,如圖a,求隨著轉(zhuǎn)速的增加,B物體即將發(fā)生滑動時所對應(yīng)的角速度ω0;

(2)當物體A、B疊放在一起的時候,轉(zhuǎn)臺以ω1=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動,如圖b,求此時轉(zhuǎn)臺對B的摩擦力大。

(3)現(xiàn)用一根長l=m的輕繩將B,C相連,輕繩能夠承受的最大拉力為N,C物體(可看作質(zhì)點)的質(zhì)量mC=1kg,在讓轉(zhuǎn)臺從靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動至ω2=rad/s的過程中,如圖c,求轉(zhuǎn)臺對B摩擦力第一次發(fā)生突變時的角速度,并寫出突變后轉(zhuǎn)臺對B的摩擦力與角速度的函數(shù)關(guān)系.

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