如圖所示是靜電分選器的原理示意圖，將磷酸鹽和石英的混合顆粒由傳送帶送至兩個(gè)豎直的帶電平行板上方，顆粒經(jīng)漏斗從電場(chǎng)區(qū)域中央處開始下落，經(jīng)分選后的顆粒分別裝入A、B桶中，混合顆粒離開漏斗進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)磷酸鹽顆粒帶正電，石英顆粒帶負(fù)電，所有顆粒所帶的電量與質(zhì)量之比均為10-5C/kg．若已知兩板間的距離為10cm，兩板的豎直高度為50cm．設(shè)顆粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為零，顆粒間相互作用不計(jì)．如果要求兩種顆粒離開兩極板間的電場(chǎng)區(qū)域時(shí)有最大的偏轉(zhuǎn)量且又恰好不接觸到極板．
（1）兩極板間所加的電壓應(yīng)多大？
（2）若帶電平行板的下端距A、B桶底高度為H=1.3m，求顆粒落至桶底時(shí)速度的大小．（g=10m/s2）
（1）由于a顆粒帶正電，故電場(chǎng)方向向左，所以左板帶負(fù)電荷，右板帶正電荷
依題意，顆粒在平行板的豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，故滿足L=
1
2
gt2①
在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=
qU
md
②
離開電場(chǎng)時(shí)顆粒在水平方向的位移為
d
2

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：
d
2
=
1
2
at2③
聯(lián)立①②③得：U=
md2g
2qL
=1×104V
（2）在顆粒下落的整個(gè)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：
1
2
qU+mg（L+H）=
1
2
mv2
代入數(shù)據(jù)得：v=
36.1
m/s≈6m/s?
答：（1）兩極板間所加的電壓應(yīng)為1×104V
（2）若帶電平行板的下端距A、B桶底高度為H=1.3m，求顆粒落至桶底時(shí)速度的大小為6m/s．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量均為m的帶正電的物體A和不帶電的物體B靜止于絕緣水平面上，現(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后兩物體一起開始向右運(yùn)動(dòng)。已知物體A與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，而電場(chǎng)力大小為摩擦力的1.5倍，假設(shè)B不受摩擦作用。經(jīng)一段時(shí)間t1后，突然使電場(chǎng)方向反向，而場(chǎng)強(qiáng)大小不變，A、B隨即分離。求：
（1）物體A、B一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，A對(duì)B的彈力多大；
（2）從開始到A向右到達(dá)最遠(yuǎn)處經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一帶電粒子以豎直向上的初速度v0，自A處進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它受到的電場(chǎng)力恰與重力大小相等．當(dāng)粒子到達(dá)圖中B處時(shí)，速度大小仍為v0，但方向變?yōu)樗较蛴遥敲碅、B之間的電勢(shì)差等于多少？從A到B經(jīng)歷的時(shí)間為多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力作用，把它從靜止釋放后，它在任意一段時(shí)間內(nèi)（　　）
A．一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
B．一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
C．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
D．不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在水平放置的A、B兩帶點(diǎn)金屬板形成的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，MN兩點(diǎn)之間的連線與豎直方向的夾角為60°．把帶電量為q=-1.5×10-8C的點(diǎn)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了4.2×10-5J的功．MN長(zhǎng)為1cm．試求：
（1）該點(diǎn)電荷的電勢(shì)能如何變化？變化多少？
（2）M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差UMN；
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖有兩個(gè)完全相同的金屬球a、b，b固定在絕緣地板上，a在離b高H的正上方，由靜止釋放與b發(fā)生碰撞后回跳高度為h．設(shè)碰撞中無(wú)動(dòng)能損失，空氣阻力不計(jì)，則（　�。�
A．若a、b帶等量同種電荷，則H＞h
B．若a、b帶等量同種電荷，則H＜h
C．若a、b帶等量異種電荷，則H＜h
D．若a、b帶等量異種電荷，則H=h

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

下列說法正確的是（　　）
A．電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的受力方向，與通過該點(diǎn)的電場(chǎng)線的切線方向一致
B．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)不一定高
C．在電場(chǎng)線上某點(diǎn)釋放一點(diǎn)電荷，若僅受電場(chǎng)力作用，該電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)
D．看電場(chǎng)線的疏密程度，可以比較電場(chǎng)中各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由此可知（　�。�
A．小球所受重力與電場(chǎng)力大小相等
B．小球在b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小
C．小球在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大
D．小球在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩個(gè)平行金屬板AB中間為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，AB相距10cm，CD為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，CD=8cm，CD連線和電場(chǎng)方向成60°角，C點(diǎn)到A板的距離為2cm．
已知質(zhì)子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力作功為3.2×10-17J．（質(zhì)子帶電量為1.6×10-19C）求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）AB兩板之間的電勢(shì)差；
（3）若將A板接地，則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多大？

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