精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图6-3-11甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料.图6-3-26乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连.质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集.通过调整两板间距d可以改变收集效率η.当d=d0时,η为81%(即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集).不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用.

图6-3-11

(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值dm;

(2)求收集效率η与两板间距d的函数关系.

解析 (1)收集效率η为81%,即离下板0.81 d0的尘埃恰好到达下板的右端边缘,设高压电源的电压为U,则在水平方向有L=v0t                                       ①

在竖直方向有0.81d0=at2                                                ②

其中a===                                           ③

当减小两板间距时,能够增大电场强度,提高装置对尘埃的收集效率.收集效率恰好为100%时,两板间距即为dm.如果进一步减小d,收集效率仍为100%.因此,在水平方向有L=v0t                                               ④

在竖直方向有dm=a′t2                                             ⑤

其中a′===                                               ⑥

联立①②③④⑤⑥式可得dm=0.9d0                                           ⑦

当d>0.9d0时,设距下板x处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,此时有

x=2                                                 ⑧

根据题意,收集效率为η=                                              ⑨

联立①②③⑧⑨式可得η=0.812.

答案 (1)0.9d0 (2)η=0.812

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)(4分)图10中游标卡尺读数为      mm,螺旋测微器读数为     mm.

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

 

①本实验中所使用的交流电源的频率为       Hz;

②打B点时小车的速度vB=        m/s,BE间的平均速度=        m/s.

 

(3)(8分)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:

A.电流表G1(2mA 100Ω)          B.电流表G2(1mA 内阻未知)

C.电阻箱R1(0~999.9Ω)            D.电阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)       F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)

G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)         H.待测电池

I.导线、电键若干

 

①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根据测量数据,请在图12(乙)坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于       Ω.

②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用    ,电阻箱②应该选用     (均填写器材后面的代号).

③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2010-2011学年北京市石景山区高三上学期期末考试物理试卷 题型:实验题

(1)(4分)图10中游标卡尺读数为      mm,螺旋测微器读数为     mm.

(2)(6分)在“探究速度随时间变化的规律”实验中,小车做匀变速直线运动,记录小车运动的纸带如图11所示.某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出.他量得各点到A点的距离如图所示,根据纸带算出小车的加速度为1 .0m/s2.则:

 

①本实验中所使用的交流电源的频率为       Hz;

②打B点时小车的速度vB=        m/s,BE间的平均速度=        m/s.

 

(3)(8分)为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:

A.电流表G1(2mA  100Ω)           B.电流表G2(1mA  内阻未知)

C.电阻箱R1(0~999.9Ω)            D.电阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑动变阻器R3(0~10Ω  1A)       F.滑动变阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值电阻R0(800Ω  0.1A)          H.待测电池

I.导线、电键若干

 

①采用如图12(甲)所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

根据测量数据,请在图12(乙)坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于       Ω.

②在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图12(丙)所示的电路.在给定的器材中,图中滑动变阻器①应该选用    ,电阻箱②应该选用     (均填写器材后面的代号).

③根据图12(丙)所示电路,请在图12(丁)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

如图6-4-11所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图.薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4,如图(乙),图(甲)是它的侧面图,这4个电阻连成的电路如图(丙)所示.试回答下列问题:

图6-4-11

(1)开始时金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎样的关系?

(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻阻值大小如何变化?

(3)电阻变化后,电路的A、B两点哪点电势高?它为什么能测量血压?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.

(1)他先用多用电表进行测量,指针偏转如图7-6-11甲所示,为了使多用电表的测量结果更准确,该同学应选用________挡位,更换挡位重新测量之前应进行的步骤是

________________________________________________.

(2)接下来再用“伏安法”测量该电阻,所用仪器如图乙所示,其中电压表内阻约为5 kΩ,电流表内阻约为5 Ω,变阻器最大阻值为100 Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线.

(3)该同学用“伏安法”测量的电阻Rx的值将________(选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际值.

(4)连接电路时应注意的主要事项:________________________________(任回答一项).

图

查看答案和解析>>

同步练习册答案