Question

喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长为L=1.6cm，两板间的距离为d=0.50cm，偏转板的右端距纸L₁=3.2cm，若一个墨汁微滴的质量为m=1.6×10^-10kg，以v₀=20m／s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是U=8.0×10³V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是Y=2.0mm. 不计空气阻力和墨汁微滴的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.

上述墨汁微滴通过带电室带的电量是多少；

若用（1）中的墨汁微滴打字，为了使纸上的字体放大10％，偏转板间电压应是多大。

Answer 1

【小题1】q=1.25×10^-13(C

【小题2】U=8.8×10³（V）

解析:

【小题1】墨汁微滴在平行板运动时，由电学知识可得：U=Ed

墨汁微滴在竖直方向的加速度:a= 

墨汁微滴在竖直方向的位移:y=at² 

墨汁微滴在平行板运动时间：L=v₀t

由几何学知识可得：  

联立可解得：q=1.25×10^-13(C) 

【小题2】要使字体放大10%，则墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离应是Y’=Y(1+10%) 

设此时墨汁微滴在竖直方向的位移是y’，由几何知识可得：

  

可解得：U=8.8×10³（V）