⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了 焦耳功? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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的金属板,间距,当连接到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个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为,质量为,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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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=+1.0×10-17 C,质量为m=2.0×10-15 kg,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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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?
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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、下底面的面积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=1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量q=+1.0×10-17C,质量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.求合上开关后:(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附;(2)附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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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?

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1、B C   2、C    3、A    4、A    5、B   6、B C   7、CD   8、B   9、A  10、C  11、 BD

12、 A   13、C   14、AB    15、C D 

16、C

17[⑴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F=qU/L,L=at2/2=qUt2/2mL,故t=0.02s

⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J

⑶设烟尘颗粒下落距离为x,则当时所有烟尘颗粒的总动能

EK=NA(L-x) mv2/2= NA(L-x)  qUx/L,当x=L/2时EK达最大,而x=at12/2,故t1=0.014s ]

18.

19.

20. 解:由图象可知,=2 m,A=2 cm.

(1)当波向右传播时,点B的起振方向竖直向下,包括P点在内的各质点的起振方向均为竖直向下.

①波速,由,得

②由t= 0至P点第一次到达波峰止,经历的时间,而t=0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向),故经时间,O点振动到波谷,即

(2)当波速v=20 m/s时,经历0.525 s时间,波沿x轴方向传播的距离,即,实线波形变为虚线波形经历了,故波沿x轴负方向传播.

21解:(1)对整体由动量守恒定律得

,则,方向向右.

(2)由功能关系得,则

(3)①物体A、B未相碰撞,B停止时,A继续运动,此时小

车开始运动.对小车应用动能定理得,则

②物体B速度为零时正好与A相撞,碰后小车开始加速,最终达到共同速度.对小车应用动能定理得,则

所以小车位移大小的取值范围是

22、【解析】电子在两极板间运动的V-t图象如右图所示。

(1)要求电子到达A板的速度最大,则电子应该从B板一直加速运动到A板,即电子从B板加速运动到A板所用时间必须满足:

t≤        ①

依题意知:S=××t2=d  ②

综合①、②可得:f≤

(2)由电子在电场中运动时的受力情况及速度变化情况可知:要求电子到达A板的速度为零,则电子应该在t=nT(n=1,2,3,…)时刻到达A板,电子在每个内通过的位移为:

S=××(2           

依题意知:d=n(2S)                    ④

综合③、④可得:f=(n=1,2,3,…)。

 (3)在t=T/4时刻释放电子,经过一个周期,在t=时刻,电子刚回到出发点。条件是在半个周期即从()时间内,电子的位移小于d,亦即频率f≥

【本题小结】解答带电粒子在交变电场中加速运动的问题,可借助于带电粒子在交变电场中运动的速度图象加以分析。

 

 

23.(12分)     9cm        1250     21.5

 

 

 

 


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