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为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下...

减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h0.10m的通道口。使用时底面水平放置,两金属板连接到U2000V的高压电源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应)。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右除尘器,已知每个颗粒带电   q+2.0×1017C,质量m1.0×1015kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。在闭合开关

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1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;

2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;

3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。

 

(1),方向竖直向下(2)(3)当时, 当时,。可以通过适当增大两金属板间的电压U,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率 【解析】 试题分析:(1)烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用,电场力 (1分) 又因为 (1分) 设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a,根据牛顿第二定律有 (2分) 解得 ,方向竖直向下 (2分) (2)若通道最上方的颗粒能通过通道,则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离 这些颗粒在水平方向匀速直线运动,位移 (2分) 在竖直方向的位移 (2分) 解得 可确定这些颗粒能通过通道 因此,除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为 (1分) (3)设每立方米有烟尘颗粒为 时间t内进入除尘器的颗粒 (1分) 时间t内吸附在底面上的颗粒 (1分) 则除尘效率 =80% (1分) 因为 当时, 当时, (2分) 因此,在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下,可以通过适当增大两金属板间的电压U,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率。 (2分) 考点:带电粒子在匀强电场中的偏转  
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考点分析:
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如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F已知AB之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2求:

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1)在撤去力F时,滑块的速度大小;

2)滑块通过B点时的动能;

3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

 

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甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度

①甲组同学采用图甲所示的实验装置。

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A为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还选用       ;(用器材前的字母表示)

a.长度接近1m的细绳        

b. 度为30cm左右的细绳

c.直径1.8cm的塑料球       

d.直径1.8cm的铁球

e.最小刻度1cm尺     

f.最小刻度1mm

B.该同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g=              。(用所测物理量表示)

C在测量摆后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致测重力加速度的数值         (选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)

② 乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图所示的v-t图线。

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A.由图丙可知,该单摆的周期T=      s 

B.更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程满分5 manfen5.com由此可以得出当地的重力加速度g          m/s2(π29.86,结果保留3位有效数字)

 

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某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表

该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg,图中R1R2为电阻箱。他按电路图连接好电路,将R1的阻值调到最大闭合开关S1后,他应该正确操作步骤        。(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)

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a.记下R2的阻值

b.调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度

c.闭合S2调节R1R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半

d.闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半

如果按正确操作步骤测得R2的阻值为500Ω,则Rg的阻值大小    (填写字母代号)

A. 250Ω       B. 500Ω        C. 750Ω        D. 1000Ω 

③为把此电流表G改装成量程为2.0V的电压表,应选一个阻值为    Ω的电阻与电流表串联。

 

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理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标Ox如图甲所示。一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)x轴上各位置受到的引力大小用F表示,则图乙所示的四个Fx的变化关系图正确的是  

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右图是“牛顿摆装置,5完全相同的小用轻绳悬挂在水平支架上5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高12345分别标记5个小钢球。当把小球1向左拉起一定高度,如图所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图所示。关于此实验,下列说法中正确的是

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A上述实验过程中5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒

B上述实验过程中5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒

C.如果同时向左拉起123相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球45一起向右摆起,且上升的最大高度高于小123的释放高度

D如果同时向左拉起123相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球345一起向右摆起,且上升的最大高度与小123的释放高度相同

 

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