面对近期华北地区严重的空气污染，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...

面对近期华北地区严重的空气污染，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L的正方形金属板，前后面是绝缘的透明有机玻璃，左右面是高为h的用绝缘透明有机玻璃制成可开启和关闭的通道口。使用时底面水平放置，两金属板连接到电压为U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在单位体积内的烟尘个数为n，已知每个烟尘颗粒质量为m，带正电，电荷量为q，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒的重力。

（1）左右通道口关闭，假设烟尘颗粒开始都在容器内处于静止状态，在闭合开关后：

①经过多长时间颗粒可以被全部吸附?

②除尘过程中电场对烟尘颗粒共做多少功?

（2）左右通道口开启，假设烟尘颗粒以 v=10m/s 的水平速度从左向右通过除尘器，且 以上各物理量取值 U＝1600V，L＝0．20m，h＝0．10m，n=1012 个/m3，q＝+2．0×10－17C，m＝1．0×10－15kg，在闭合开关后：

①求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离；

②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（提出一种方法即可）。

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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，该除尘器的上下底面是边长为L＝0.20m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h＝0.10m的通道口。使用时底面水平放置，两金属板连接到U＝2000V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通过除尘器，已知每个颗粒带电荷量q＝+2.0×10-17C，质量m＝1.0×10-15kg，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。在闭合开关后：

（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。

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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，该除尘器的上下底面是边长为L＝0.20m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h＝0.10m的通道口。使用时底面水平放置，两金属板连接到U＝2000V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通过除尘器，已知每个颗粒带电荷量　　 q＝+2.0×10－17C，质量m＝1.0×10－15kg，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。在闭合开关后

（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。

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为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，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。下列说法正确的是（　　 ）

A. 烟尘颗粒向下运动　　 B. 两金属板间电场方向向上

C. 烟尘颗粒在运动过程中电势能减少　　 D. 烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的1.5倍

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为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，如图所示，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正负两极时，在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，颗粒带负电，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。下列说法正确的是

A．烟尘颗粒向下运动

B．两金属板间电场方向向上

C．烟尘颗粒在运动过程中电势能减少

D．烟尘颗粒电荷量可能是电子电量的1．5倍

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为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,如图所示,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,上下底面是金属板。当金属板连接到高压电源正、负两极时,在两金属板间产生匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,颗粒带负电,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。闭合开关S后,下列说法正确的是(　　)

A. 烟尘颗粒向下运动

B. 两金属板间电场方向向上

C. 烟尘颗粒在运动过程中电势能减小

D. 烟尘颗粒电荷量可能是电子电荷量的1.5倍

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如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图，其主要结构有一长为、宽为、高为的矩形通道，其前、后板使用绝缘材料，上、下板使用金属材料．图乙是该主要结构的截面图，上、下两板与输出电压可调的高压直流电源（内电阻可忽略不计）相连．质量为、电荷量大小为的颁均匀的带负电的尘埃无初速度地进入、两极板间的加速电场．已知、两极板间加速电压为，尘埃加速后全都获得相同的水平速度，此时单位体积内的尘埃数为．尘埃被加速后进入矩形通道，当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和，同时尘埃被收集．通过调整高压直流电源的输出电压可以改变收集效率（被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值）．尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相到作用均可忽略不计．在该装置处于稳定工作状态时：

（）求在较短的一段时间内， 、两极板间加速电场对尘埃所做的功．

（）若所有进入通道的尘埃都被收集，求通过高压直流电源的电流．

（）请推导出收集效率随电压直流电源输出电压变化的函数关系式．

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某同学设计了一种静电除尘装置，如图1所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图2是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v₀，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是

A．只增大电压U                          B．只增大长度L

C．只增大高度d                          D．只增大尘埃被吸入水平速度v₀

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