Question

【题目】图是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的 a、b 两种颗粒从漏斗出口下落时，a 种颗粒带上正电，b 种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b 两种颗粒分别落到水平传送带 A、B 上。已知两板间距 d＝0.1m，板的长度 L＝0.5m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10－ 5 C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度 g 取 10m/s 2 。

（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？

（2）若两带电平行板的下端距传送带 A、B 的高度 H＝0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？

Answer 1

【答案】（1）左板带负电荷，右板带正电荷 1×104V （2）4m/s

【解析】

本题考查的是动能定理和带电粒子在匀强电场中的偏转，可以将运动进行分解，即可求出相应参量。

（1）带正电的a种颗粒向左偏转，所以左板带负电，右板带正电。

竖直方向：

水平方向：

联立可得： ，U=1×104V

（2）根据动能定理可得：，带入数据可得：v=4m/s。