Question

【题目】喷墨打印机结构原理如图所示．其中墨盒可以发出其半径为墨汁微滴，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒．设偏转极板长为，两板间的距离为d=0.50cm，偏转板的右端距纸长为.若一个墨汁微滴的质量为，以的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0mm.

（1）求这个墨汁微滴通过带电室所带的电荷量是多少？(不计空气阻力和墨汁微滴的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性)．

（2）欲使纸上的字体放大，请计算偏转电压提高多少？．

Answer 1

【答案】（1），（2）.

【解析】(1)墨汁微滴在偏转电场中做类平抛运动，射出电场时速度的反向延长线与初速度方向的交点位于板长的中点．如图所示．

由几何关系，代入数据得y＝4×10－4 m．

又因为

代入数据解得q＝1.25×10－13 C．

(2)由以上两式整理得：

显然与U成正比，所以为了使纸上的字体放大10%，可以把偏转电压提高10%，

即U′＝8.8×103 V．