為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上、下底面是面積A=0.04 m2 的金屬板，間距L=0.05 m，當(dāng)連接到U=2 500 V的高壓電源正、負(fù)兩極時(shí)，能在金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示.現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi),每立方米有煙塵顆粒1013個(gè),假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài),每個(gè)顆粒帶電荷量q=+1.0×10-17 C,質(zhì)量m=2.0×10-15 kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力.求合上開(kāi)關(guān)后：（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆�？梢员蝗课剑唬�2）附塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒共做了多少功；（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大.

圖6-3-18

解析：（1）當(dāng)最靠近上板的塵粒運(yùn)動(dòng)到下板時(shí)，全部煙塵就被吸附，設(shè)需時(shí)間t，煙塵顆粒受到的電場(chǎng)力F=qE=

從盒子最上端運(yùn)動(dòng)到盒底的塵粒運(yùn)動(dòng)時(shí)間設(shè)為t，則L=at2  t=.

（2）設(shè)容器容積為V,電源接通前塵�？倲�(shù)為N，則N=nV=nLA

電場(chǎng)對(duì)煙塵做的總功W=NqU/2=nALqU/2.

（3）假定所有煙塵集中于板中央，當(dāng)煙塵運(yùn)動(dòng)到下板時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)能達(dá)到最大，則=at12，即t1=L=0.014 s.

答案：（1）t=0.02 s  （2）W=2.5×10-4 J  （3）t1=0.014 s

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是金屬板，當(dāng)連接到高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，如圖所示．現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個(gè)，每個(gè)顆粒帶正電荷，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力，則合上開(kāi)關(guān)后（　　）

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精英家教網(wǎng)為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當(dāng)連接到U=2500V的高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個(gè)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個(gè)顆粒帶電量為q=+1.0×10-17C，質(zhì)量為m=2.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力．求合上電鍵后：
（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆�？梢员蝗课剑�
（2）除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒共做了多少功？
（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大？

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精英家教網(wǎng)為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上、下底面都是而積為A的金屬板，間距為L(zhǎng)，金屬板連接到電壓為U的高壓電源正負(fù)極，如圖所示，現(xiàn)把定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，單位體積內(nèi)煙塵顆粒數(shù)為n，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個(gè)顆粒質(zhì)量為m，帶有電量為q的正電荷，碰到下極板時(shí)會(huì)被極板吸附，不考慮顆粒之間的相瓦作用、空氣阻力以及顆粒所受重力，求合上電鍵后：
（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆粒可以被全部吸附？
（2）將煙塵完全除掉，電場(chǎng)對(duì)煙塵共做多少功？
（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大？

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（2006?塘沽區(qū)模擬）為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當(dāng)連接到U=2500V的高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．現(xiàn)把m=40mg的帶有正電荷的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，假設(shè)這些顆粒的質(zhì)量及所帶電荷量均相同，在容器中均勻分布且都處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力，當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S后經(jīng)0.02s時(shí)間煙塵顆�？梢员蝗课剑�(qǐng)估算：
（1）每個(gè)煙塵顆粒的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）
（2）除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒共做了多少功？

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為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積A＝0.04m2的金屬板，間距L＝0.05m，當(dāng)連接到U＝2500V的高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒N=1.0×1013個(gè)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個(gè)顆粒帶電量為q＝+1.0×10－17C，質(zhì)量為m＝2.0×10－15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：

（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆�？梢员蝗课�？

（2）除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙塵顆粒共做了多少功？

（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大？

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