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
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/13 14:24:35
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=+1.0×10-17C,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:
![](http://img.wesiedu.com/upload/c/d6/cd637c21cd618aa9e1b6cc5673b78ea3.jpg)
(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?
![](http://img.wesiedu.com/upload/c/d6/cd637c21cd618aa9e1b6cc5673b78ea3.jpg)
(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?
![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](/uploads/image/z/10431543-39-3.jpg?t=%E4%B8%BA%E7%A0%94%E7%A9%B6%E9%9D%99%E7%94%B5%E9%99%A4%E5%B0%98%EF%BC%8C%E6%9C%89%E4%BA%BA%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%BA%86%E4%B8%80%E4%B8%AA%E7%9B%92%E7%8A%B6%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%8C%E5%AE%B9%E5%99%A8%E4%BE%A7%E9%9D%A2%E6%98%AF%E7%BB%9D%E7%BC%98%E7%9A%84%E9%80%8F%E6%98%8E%E6%9C%89%E6%9C%BA%E7%8E%BB%E7%92%83%EF%BC%8C%E5%AE%83%E7%9A%84%E4%B8%8A%E4%B8%8B%E5%BA%95%E9%9D%A2%E6%98%AF%E9%9D%A2%E7%A7%AFA%3D0.04m2%E7%9A%84%E9%87%91%E5%B1%9E%E6%9D%BF%EF%BC%8C%E9%97%B4%E8%B7%9DL)
(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.
根据牛顿第二定律得:F=
U
dq=ma ①
设经过时间t颗粒被全部吸收,由运动学公式得:L=
1
2at2=
qUt2
2mL ②
联立①②解得颗粒全部被吸收所需时间为 t=
2m
qUL=0.02(s) ③
(2)全部颗粒被吸附的过程可以等效为:全部颗粒从极板中间被吸附到负极板,所以加速电压为
U
2,有:
W=
1
2NALqU=2.5×10-4 (J) ④
电场对烟尘颗粒共做了2.5×10-4 功;
(3)设烟尘颗粒下落距离为x,则有:
Ek=
1
2mv2•NA(L−x)=
qU
Lx•NA(L−x) ⑤
当x=
L
2时 EK达最大
设经过时间t1烟尘颗粒的总动能达到最大,此时有:
x=
1
2a
t21 ⑥
所以解得总动能最大时经过时间为:t1=
2x
a=
m
qUL=0.014(s)
再问: 第二问中W=NALqU中为啥有L公式不是W=qU吗?
根据牛顿第二定律得:F=
U
dq=ma ①
设经过时间t颗粒被全部吸收,由运动学公式得:L=
1
2at2=
qUt2
2mL ②
联立①②解得颗粒全部被吸收所需时间为 t=
2m
qUL=0.02(s) ③
(2)全部颗粒被吸附的过程可以等效为:全部颗粒从极板中间被吸附到负极板,所以加速电压为
U
2,有:
W=
1
2NALqU=2.5×10-4 (J) ④
电场对烟尘颗粒共做了2.5×10-4 功;
(3)设烟尘颗粒下落距离为x,则有:
Ek=
1
2mv2•NA(L−x)=
qU
Lx•NA(L−x) ⑤
当x=
L
2时 EK达最大
设经过时间t1烟尘颗粒的总动能达到最大,此时有:
x=
1
2a
t21 ⑥
所以解得总动能最大时经过时间为:t1=
2x
a=
m
qUL=0.014(s)
再问: 第二问中W=NALqU中为啥有L公式不是W=qU吗?
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
物理大题…力电综合为研究静电除尘问题,有人设计了一个盒状容器,容器侧面时绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面时面积A=0.0
一个圆柱形容器的侧面积是底面积的5倍,容器的底面直径是8厘米,求它的容积
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一个底面为正方形的长方体敞口容器的侧面展开是一个周长为16厘米的正方形.求这个容器的表面积.
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