如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
◎ 题目
| 如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1×10-5C/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/s2． （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？ （3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半．写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式．并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m．  |
◎ 答案
| （1）由于a颗粒带正电，故电场方向向左，所以左板带负电荷，右板带正电荷 依题意，颗粒在平行板的竖直方向上做自由落体运动，故满足l=
在水平方向上做匀加速直线运动，故满足s=
①②两式联立得两极板间的电压U=
（2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足
解得颗粒落到水平传送带上时的速度大小为v=
（3）在竖直方向颗粒作自由落体运动，根据vy2=2g（l+H） 可得颗粒第一次落到水平传送带上沿竖直方向有vy=
故颗粒第一次反弹的速度大小为
所以根据v2=2gh可得颗粒第一次反弹高度 h1=
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![关于自由落体运动，下面说法正确的是[]A．它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动B．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1:3:5C．在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2](http://www.00-edu.com/d/file/2022-09-04/f124a826fe51a38d083a0ad77f6e56bc.gif)
