Khói thải từ một số nhà máy, xí nghiệp có thể chứa nhiều hạt bụi gây ô nhiễm môi trường. Một biện pháp có thể giữ lại phần lớn các hạt bụi này là dùng máy lọc bụi tĩnh điện. Bài to...
Câu hỏi :
Khói thải từ một số nhà máy, xí nghiệp có thể chứa nhiều hạt bụi gây ô nhiễm môi trường. Một biện pháp có thể giữ lại phần lớn các hạt bụi này là dùng máy lọc bụi tĩnh điện. Bài toán sau mô tả nguyên tắc cơ bản của máy lọc này.
Hai bản kim loại tích điện trái dấu được đặt thẳng đứng, khoảng cách giữa 2 bản là \[d = 25{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} cm\], chiều cao của mỗi bản tụ là l. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là \[U = {5.10^4}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} V\].
Không khí chứa bụi được thổi đi lên theo phương thẳng đứng qua khoảng giữa hai bản tụ. Cho rằng mỗi hạt bụi đều có khối lượng \[m = {10^{ - 9}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} kg\], điện tích là \[{4.10^{ - 14}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} C\]. Khi bắt đầu đi vào khoảng giữa hai bản tụ, hạt bụi có vận tốc \[{v_0} = 18{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/s\] theo phương thẳng đứng hướng lên. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Tìm ll để mọi hạt bụi để dính hút vào bản kim loại
Khói thải từ một số nhà máy, xí nghiệp có thể chứa nhiều hạt bụi gây ô nhiễm môi trường. Một biện pháp có thể giữ lại phần lớn các hạt bụi này là dùng máy lọc bụi tĩnh điện. Bài toán sau mô tả nguyên tắc cơ bản của máy lọc này.
Hai bản kim loại tích điện trái dấu được đặt thẳng đứng, khoảng cách giữa 2 bản là \[d = 25{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} cm\], chiều cao của mỗi bản tụ là l. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là \[U = {5.10^4}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} V\].
Không khí chứa bụi được thổi đi lên theo phương thẳng đứng qua khoảng giữa hai bản tụ. Cho rằng mỗi hạt bụi đều có khối lượng \[m = {10^{ - 9}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} kg\], điện tích là \[{4.10^{ - 14}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} C\]. Khi bắt đầu đi vào khoảng giữa hai bản tụ, hạt bụi có vận tốc \[{v_0} = 18{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/s\] theo phương thẳng đứng hướng lên. Bỏ qua tác dụng của trọng lực. Tìm ll để mọi hạt bụi để dính hút vào bản kim loại
* Đáp án
* Hướng dẫn giải
Phương pháp giải:
Lực điện: \[F = \left| q \right|.E = \left| q \right|.\frac{U}{d}\]
Sử dụng phương pháp giải bài toán của vật bị ném ngang
Giải chi tiết:
Chọn gốc tọa độ nơi hạt bụi đi vào điện trường là sát bản âm
Trục \[Ox\] nằm ngang từ bản âm sang bản dương
Trục \[Oy\] thẳng đứng hướng lên
Gốc thời gian là lúc hạt bụi đi vào điện trường
Do bỏ qua tác dụng của trọng lực → theo phương \[Oy\], hạt bụi chuyển động đều với vận tốc \[{v_0}\]
Theo phương \[Ox\], lực tác dụng lên hạt bụi là: \[F = \left| q \right|\frac{U}{d} = ma \Rightarrow a = \frac{{\left| q \right|U}}{{m.d}}\]
Phương trình vận tốc của hạt bụi theo phương \[Ox,Oy\] là: \[\left\{ \begin{array}{l}{v_x} = a.t\\{x_y} = {v_0}\end{array} \right.\]
Phương trình chuyển động của hạt bụi theo phương \[Ox,{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} Oy\] là: \[\left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{a{t^2}}}{2}\\y = {v_0}t \Rightarrow t = \frac{y}{{{v_0}}}\end{array} \right. \Rightarrow x = \frac{{a{y^2}}}{{2{v_0}^2}} = \frac{{\left| q \right|U{y^2}}}{{2m.d.{v_0}^2}}\]
Để mọi hạt bụi dính vào bản tụ, ta có: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = d}\\{y \le {\rm{l}}}\end{array}} \right. \Rightarrow d \le \frac{{\left| q \right|U{{\rm{l}}^2}}}{{2md{v_0}^2}} \Rightarrow {{\rm{l}}^2} \ge \frac{{2m{d^2}{v_0}^2}}{{\left| q \right|U}}\]
\[ \Rightarrow {{\rm{l}}^2} \ge 20,25 \Rightarrow {\rm{l}} \ge 4,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)\]
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !
Top 10 đề thi Đánh giá năng lực trường ĐHQG HCM có đáp án !!
Bạn có biết?
Học thuộc bài trước khi ngủ. Các nhà khoa học đã chứng minh đây là phương pháp học rất hiệu quả. Mỗi ngày trước khi ngủ, bạn hãy ôn lại bài đã học một lần sau đó, nhắm mắt lại và đọc nhẩm lại một lần. Điều đó sẽ khiến cho bộ não của bạn tiếp thu và ghi nhớ tất cả những thông tin một cách lâu nhất.
Nguồn : timviec365.vnTâm sự
Lớp 12 - Năm cuối ở cấp tiểu học, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kì vọng của người thân xung quanh ta. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng. Hãy tin vào bản thân là mình sẽ làm được rồi tương lai mới chờ đợi các em!
Nguồn : ADMIN :))Copyright © 2021 HOCTAPSGK