用靜電的方法來(lái)清除空氣中的灰塵，需要首先設(shè)法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷，然后利用靜電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力，使灰塵運(yùn)動(dòng)到指定的區(qū)域進(jìn)行收集。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可認(rèn)為每個(gè)灰塵顆粒的質(zhì)量及其所帶電荷量均相同，設(shè)每個(gè)灰塵所帶電荷量為q，其所受空氣阻力與其速度大小成正比，表達(dá)式為F阻=kv（式中k為大于0的已知常量）。由于灰塵顆粒的質(zhì)量較小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，灰塵顆粒在空氣中受電場(chǎng)力作用后達(dá)到電場(chǎng)力與空氣阻力相等的過(guò)程所用的時(shí)間及通過(guò)的位移均可忽略不計(jì)，同時(shí)也不計(jì)灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。

（1）有一種靜電除塵的設(shè)計(jì)方案是這樣的，需要除塵的空間是一個(gè)高為H的絕緣圓桶形容器的內(nèi)部區(qū)域，將一對(duì)與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端，恰好能將圓桶封閉，如圖10甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U（圓桶內(nèi)空間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），便可以在一段時(shí)間內(nèi)將圓桶區(qū)域內(nèi)的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上，從而達(dá)到除塵的作用。求灰塵顆粒運(yùn)動(dòng)可達(dá)到的最大速率 __________；

（2）對(duì)于一個(gè)待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內(nèi)部區(qū)域，還可以設(shè)計(jì)另一種靜電除塵的方案：沿圓桶的軸線有一根細(xì)直導(dǎo)線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個(gè)薄金屬桶作為另一電極。在直導(dǎo)線電極外面套有一個(gè)由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護(hù)管，其軸線與直導(dǎo)線重合，如圖10乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓，使得桶壁處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小恰好等于第（1）問(wèn)的方案中圓桶內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的分布情況為E∝1/r，式中r為所研究的點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離。

①試通過(guò)計(jì)算分析，帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動(dòng)到圓桶內(nèi)壁的過(guò)程中，其瞬時(shí)速度大小v隨其與直導(dǎo)線的距離r之間的關(guān)系________；

②對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v - t圖象下的面積求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，利用v隨r變化的關(guān)系，畫出1/v隨r變化的圖象，根據(jù)圖象的面積求出帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動(dòng)到圓桶內(nèi)壁的時(shí)間____________。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2016-2017學(xué)年新疆石河子第一中學(xué)高一下學(xué)期周測(cè)（3.10）物理試卷（解析版） 題型：不定項(xiàng)選擇題

如圖所示，三個(gè)小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O’是O在水平面上的射影點(diǎn)，且O'A：O'B：O'C=l：3：5。若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. v1：v2：v3= l：3：5

B. 三個(gè)小球下落的時(shí)間相同

C. 三個(gè)小球落地的速度相同

D. 三個(gè)小球落地的位移比為l：3：5

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2016-2017學(xué)年福建省高一下學(xué)期2月檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，一長(zhǎng)為的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為的小球。一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向成60°時(shí)，拉力的功率為

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2017屆四川省高三上學(xué)期第四次月考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：簡(jiǎn)答題

如圖所示，圓環(huán)A的質(zhì)量 m1=10kg，被銷釘固定在豎直光滑的桿上，桿固定在地面上，A與定滑輪等高，A與定滑輪的水平距離L＝3m，不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端系在A上，另一端通過(guò)定滑輪系系在小物體B上，B的質(zhì)量m2＝2kg，B的另一側(cè)系在彈簧上，彈簧的另一端系在固定在斜面底端擋板C上，彈簧的勁度系數(shù)k＝40N/m，斜面的傾角θ＝30°，B與斜面的摩擦因數(shù)μ＝/3，足夠的長(zhǎng)的斜面固定在地面上，B受到一個(gè)水平向右的恒力F作用，F(xiàn)=20N，開始時(shí)細(xì)線恰好是伸直的，但未繃緊，B是靜止的，彈簧被壓縮。拔出銷釘，A開始下落，當(dāng)A下落h＝4m時(shí)，細(xì)線斷開、B與彈簧脫離、恒力F消失，不計(jì)滑輪的摩擦和空氣阻力。問(wèn):

（1）銷釘拔出前，畫出物體B的受力示意圖，此時(shí)彈簧的壓縮量

（2）當(dāng)A下落h＝4m時(shí)，A、B兩個(gè)物體速度大小的關(guān)系

（3）B在斜面上運(yùn)動(dòng)的最大距離？（g＝10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2017屆四川省高三上學(xué)期第四次月考理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

傳感器和計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以快速測(cè)量和記錄變化的力。如圖，傳感器和計(jì)算機(jī)連接，彈性細(xì)繩一端系小球，另一端與傳感器連接，把小球舉到O點(diǎn)，放手讓小球自由下落，獲得彈性細(xì)繩中拉力F隨時(shí)間t變化的圖線。不計(jì)空氣阻力。根據(jù)圖線可以判斷

A. 2t1＝t4－t3

B. 從t2-t3，小球的速度一直增大

C. 細(xì)繩的自然長(zhǎng)度是

D. t5時(shí)刻小球處在最低點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2017屆北京市海淀區(qū)高三3月零�？荚�?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，在平整的木板上釘上一張白紙，用圖釘將橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，O點(diǎn)為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)。用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉細(xì)繩OB和OC，使橡皮條伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度，并記下橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)被拉至的位置；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)被拉至同一位置。下列因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性沒(méi)有影響的是（ ）

A. OB繩和OC繩之間夾角的大小

B. OB繩和OC繩與木板平面是否平行

C. 兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小

D. 彈簧測(cè)力計(jì)外殼與木板之間的摩擦情況

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2017屆湖北省高三上學(xué)期訓(xùn)練8（11.12）理科綜合物理試卷（解析版） 題型：簡(jiǎn)答題

【物理——選修3–3】

（1）下列說(shuō)法正確的是_______

A．布朗運(yùn)動(dòng)雖然不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但是它可以說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù)

C．在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)（r＞10-9m）減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢(shì)能不斷增大

D．在溫度不變的條件下，增大飽和汽的體積，就可減小飽和汽的壓強(qiáng)

E．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性

F．通過(guò)科技創(chuàng)新，我們能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)

（2）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體�；钊馁|(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h�，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，活塞上升了h，此時(shí)氣體的溫為T1。已知大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦，求：

① 加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量________。

② 現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱，同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒，當(dāng)添加砂粒的質(zhì)量為m0時(shí)，活塞恰好回到原來(lái)的位置，求此時(shí)氣體的溫度_________。

【物理——選修3–4】

（1）下列說(shuō)法中正確的是__________

A．不管光源與觀察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，觀察者觀察到的光速是不變的

B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象

C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象

D．聲源向靜止的觀察者運(yùn)動(dòng)，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率

E．未見(jiàn)其人先聞其聲，是因?yàn)槁暡úㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

（2）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，在傳播方向上有P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們相距8 m，當(dāng)t＝0時(shí)，P、Q的位移恰好是正最大值，且P、Q之間只有一個(gè)波谷。t＝0.6 s末時(shí)，P、Q兩點(diǎn)正好都處在平衡位置，且P、Q之間只有一個(gè)波峰和一個(gè)波谷，且波峰距Q點(diǎn)的距離第一次為，試求：

（1）波由P傳至Q，波的周期__________；

（2）波由Q傳到P，波的速度____________；

（3）波由Q傳到P，從t＝0時(shí)開始觀察，哪些時(shí)刻P、Q間(P、Q除外)只有一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移大小等于振幅_______________ 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2017屆遼寧省高三第五次模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電源E（放電電流不能太大），電壓表（量程大于待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)），標(biāo)有長(zhǎng)度的均勻電阻絲ab電阻約15Ω，開關(guān)S，一端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1，其它導(dǎo)線若干．①實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線1、2、3、4、5和6按圖所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，閉合開關(guān)之前，鱷魚夾P應(yīng)置于 ______ （填“a”或“b”）端．

②閉合開關(guān)后，反復(fù)改變鱷魚夾P的位置，電壓表都有較大的示數(shù)但不變，則斷路的導(dǎo)線為 ______ （填數(shù)字代號(hào)） ③排除故障后，閉合開關(guān)，改變鱷魚夾P的位置，讀出多組電壓表讀數(shù)U，和對(duì)應(yīng)aP間的電阻絲長(zhǎng)度L，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E= ______ V，（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù) ______ （填“能”或“不能”）測(cè)出該電源的內(nèi)阻r．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2016-2017學(xué)年湖北省沙市高二下學(xué)期第二次雙周考物理A卷（解析版） 題型：不定項(xiàng)選擇題

如圖所示為氫原子能級(jí)圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子，最多可以輻射出6種頻率的光子

B. 吸收某能量為2.55eV的光子，將使處于n=2能級(jí)的氫原子受激躍遷至n=4能級(jí)

C. 處于基態(tài)的氫原子吸收14eV能量的光子后會(huì)電離

D. 處于基態(tài)的氫原子受到14eV能量的中子轟擊后可能會(huì)電離

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案