分析 (1)电场强度越大的地方气体越容易电离.
(2)由电荷守恒定律与PM值可以求出电子个数,由动能定理求出颗粒的动能.
解答 解:(1)中轴线上的金属与与圆柱形桶壁间的电压相同,A段较粗呈杆状,B段较细呈针状,B段附近的电场较强,电场越强,空气越容易电离,因此电离主要发生在B段附近,因为B段附近电场比A段附近的电场更强.
(2)设收尘区长度为l,颗粒的运动时间:t=$\frac{l}{v}$,电荷量:Q=It=I×$\frac{l}{v}$,
颗粒个数:N=$\frac{2π{R}^{2}l({k}_{1}-{k}_{2})}{ρ•\frac{4}{3}π(\frac{D}{2})^{3}}$=$\frac{12{R}^{2}l({k}_{1}-{k}_{2})}{ρ{D}^{3}}$,
颗粒吸附的电子电荷量:Q=Nne=$\frac{12n{eR}^{2}l({k}_{1}-{k}_{2})}{ρ{D}^{3}}$,
则:I×$\frac{l}{v}$=$\frac{12n{eR}^{2}l({k}_{1}-{k}_{2})}{ρ{D}^{3}}$,解得:n=$\frac{ρI{D}^{3}}{12ev{R}^{2}({k}_{1}-{k}_{2})}$;
由动能定理得:neU=E-0,解得:E=$\frac{ρI{D}^{2}U}{12v{R}^{2}({k}_{1}-{k}_{2})}$;
答:(1)电离主要发生在B段附近,因为B段附近电场比A段附近的电场更强.
(2)细颗粒物平均吸附的电子个数n为:$\frac{ρI{D}^{3}}{12ev{R}^{2}({k}_{1}-{k}_{2})}$,抵达收尘区时的平均动能E为:$\frac{ρI{D}^{2}U}{12v{R}^{2}({k}_{1}-{k}_{2})}$.
点评 本题考查了空气的电离、求颗粒浮电子的个数、颗粒的动能,知道电场越强空气越容易电离,应用电流的定义式、密度公式、动能定理即可正确解题,本题是一道创新题,难度较大.
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A. | B. | C. | D. |
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A. | “水球”的形成是因为太空中没有重力 | |
B. | “水球”的向心加速度小于5m/s2 | |
C. | “天空一号”运行速度小于7.9km/s | |
D. | “天宫一号”的角速度比同步卫星的大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | B卫星比A卫星运行周期小 | |
B. | A卫星在图示位置加速后有可能会撞上B卫星 | |
C. | A卫星的运行速度一定小于地球的第一宇宙速度 | |
D. | 可以通过A卫星的运行周期和万有引力常量计算出地球的质量 |
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