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题文

为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用时底面水平放置,两金属板连接到U=2000V的高压电源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应)。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器,已知每个颗粒带电荷量q=+2.0×10-17C,质量m=1.0×10-15kg,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。在闭合开关后:

(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;
(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;
(3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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相关试题

如图所示,两平行金属板A、B长度l=0.8m,间距d=0.6m.直流电源E能提供的最大电压为9×105V,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为=l×107C/kg、重力不计的带电粒子,射人板间的粒子速度均为v0=4×106m/s.在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=lT,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径Rl=m.将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动,改变两板间的电压时,带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场,且两板间电压最大时,对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出.

(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?
(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点,试用偏转运动相关量证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=,即O/与0重合,所有粒子都好像从两板的中心射 出一样.
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d.

一辆汽车质量为3×103kg ,额定功率为8×104W,发动机的最大牵引力为8×103N .该汽车在水平路面由静止开始做直线运动,运动中所受阻力恒定.汽车匀加速直线运动所能达到的速度为v1,之后做变加速运动,达到的最大速度为v2.其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示.求:

(1)运动过程中汽车所受阻力和最大速度v2的大小;
(2)汽车匀加速直线运动中的加速度的大小;
(3)该汽车由静止开始运动,经过85s达到最大速度,求汽车在BC段所对应的位移的大小。

如图所示,一轻质弹簧竖直固定在水平地面上,将一个质量为m的物块P轻轻地放在弹簧上,当弹簧被压缩l时物块速度刚好为零,若换一个质量为3m的物块Q轻轻地放在弹簧上,当弹簧也被压缩l时,物块Q的加速度和速度的大小分别是多少?

如图甲所示,带正电的粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线连续射入电场中,MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压,电压变化周期T=0.1s,两板间电场可看做均匀的,且两板外无电场. 紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B,分界线为CD,AB为荧光屏. 金属板间距为d,长度为l,磁场B的宽度为d. 已知:,带正电的粒子的比荷为q/m=108C/kg,重力忽略不计. 试求:

(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径;
(2)带电粒子射出电场时的最大速度;
(3)带电粒子打在荧光屏AB上的范围.

如图所示,质量为m,内壁宽度为2L的A盒放在光滑的水平面上(A盒侧壁内侧为弹性材料制成),在盒内底面中点放有质量也为m的小物块B,B与A的底面间的动摩擦因数为,某时刻,对B施加一个向右的水平恒力F=,使系统由静止开始运动,当A盒右边缘与墙相撞时,撤去力F,此时B恰好与A右壁相碰。已知A和墙碰撞后速度变为零但不粘连,A和B碰撞过程无机械能损失,假设碰撞时间均极短,求整个过程中:

(1)力F做了多少功;
(2)最终物块B的位置离A盒右端的距离。

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