靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費(fèi)少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置示意圖如圖20所示。A、B為兩塊平行金屬板,間距d=0.30m,兩板間有方向由B指向A、電場強(qiáng)度E=1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場。在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的質(zhì)量m=2.0×10-15kg、電荷量為q=-2.0×10-16C,噴出的初速度v0=2.0 m/s。油漆微粒最后都落在金屬板B上。微粒所受重力和空氣阻力以及微粒之間的相互作用力均可忽略。試求:
(1)微粒落在B板上的動能;
(2)微粒從離開噴槍后到達(dá)B板所需的最短時間;
(3)微粒最后落在B板上所形成圖形的面積。
(1)據(jù)動能定理,電場力對每個微粒做功,微粒打在B板上時的動能
(2分)
代入數(shù)據(jù)解得: J (1分)
(2)微粒初速度方向垂直于極板時,到達(dá)B板時間最短,到達(dá)B板時速度為vt,有
可得vt=8.0m/s。由于微粒在兩極板間做勻變速運(yùn)動,即
(2分)
可解得 t =0.06s (1分)
(3)由于噴槍噴出的油漆微粒是向各個方向,因此微粒落在B板上所形成的圖形是圓形。對于噴槍沿垂直電場方向噴出的油漆微粒,在電場中做拋物線運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律,油漆顆粒沿電場方向運(yùn)動的加速度
運(yùn)動的位移
油漆顆粒沿垂直于電場方向做勻速運(yùn)動,運(yùn)動的位移即為落在B板上圓周的半徑
(2分)
微粒最后落在B板上所形成的圓面積 S=πR2
聯(lián)立以上各式,得
代入數(shù)據(jù)解得 S =7.5ⅹ10-2m2 (2分)
略
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
4 | 45 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com