静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图20所示。A、B为两块平行金属板，间距d＝
| 静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图20所示。A、B为两块平行金属板，间距d＝0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E＝1.0×10 3 N/C的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m＝2.0×10 －15kg 、电荷量为q＝－2.0×10 －16C ，喷出的初速度v 0 ＝2.0 m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。试求： （1）微粒落在B板上的动能； （2）微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间； （3）微粒最后落在B板上所形成图形的面积。  |
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（1）据动能定理，电场力对每个微粒做功
，微粒打在B板上时的动能
（2分）
代入数据解得：
J （1分）
（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短，到达B板时速度为v t ，有
可得v t =8.0m/s。由于微粒在两极板间做匀变速运动，即
（2分）
可解得 t ="0.06s " （1分）
（3）由于喷枪喷出的油漆微粒是向各个方向，因此微粒落在B板上所形成的图形是圆形。对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒，在电场中做抛物线运动，根据牛顿第二定律，油漆颗粒沿电场方向运动的加速度
运动的位移
油漆颗粒沿垂直于电场方向做匀速运动，运动的位移即为落在B板上圆周的半径
（2分）
微粒最后落在B板上所形成的圆面积 S=πR 2
联立以上各式，得
代入数据解得 S =7.5ⅹ10 -2 m 2 （2分）
略
，微粒打在B板上时的动能
（2分）代入数据解得：
J （1分）（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短，到达B板时速度为v t ，有
可得v t =8.0m/s。由于微粒在两极板间做匀变速运动，即
（2分）可解得 t ="0.06s " （1分）
（3）由于喷枪喷出的油漆微粒是向各个方向，因此微粒落在B板上所形成的图形是圆形。对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒，在电场中做抛物线运动，根据牛顿第二定律，油漆颗粒沿电场方向运动的加速度
运动的位移
油漆颗粒沿垂直于电场方向做匀速运动，运动的位移即为落在B板上圆周的半径
（2分）微粒最后落在B板上所形成的圆面积 S=πR 2
联立以上各式，得
代入数据解得 S =7.5ⅹ10 -2 m 2 （2分）
略
1年前
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