◎ 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两种颗粒分别落入A、B桶中． 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力不计．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．g取10m/s2． （1）左右两板各带何种电荷？ （2）两极板间的电压多大？ （3）若两带电平行板的下端距A、B桶底的高度H=0.3m，颗粒落至桶底时的速度大小是多少？

◎ 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 （2）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= 1 2 gt2…① 在水平方向上做匀加速直线运动，故满足：s= d 2 = 1 2 qU md t2…② ①②两式联立得两极板间的电压：U= mgd2 2ql =1×104V （3）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足： 1 2 qU+mg(1+H)= 1 2 mv2 解得颗粒落到水平传送带上时的速度大小为：v= qU m +2g(l+H) =4m/s 答：（1）左板带负电荷，右板带正电荷； （2）两极板间的电压为1×104V； （3）若两带电平行板的下端距A、B桶底的高度H=0.3m，颗粒落至桶底时的速度大小是4m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【电势差与电场强度的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。