第八屆全國中學(xué)生物理競賽決賽試題
一、滾筒式靜電分選器由料斗A、導(dǎo)板B、導(dǎo)體滾筒C、刮板D、斜槽E、F和放電針G等部件組成。C及G分別接于直流高壓電源的正、負(fù)極,并令C接地,如圖8-15所示,電源電壓很高,足以使放電針G附近的空氣發(fā)生電離而產(chǎn)生大量離子,F(xiàn)有導(dǎo)電性能不同的兩種物質(zhì)粉粒a、b的混合物從料斗A下落,沿導(dǎo)板B到達(dá)轉(zhuǎn)動著的滾筒C,粉粒a具有良好的導(dǎo)電性,粉粒b具有良好的絕緣性。
1.試說明分選器的主要工作原理,即它是如何實(shí)現(xiàn)對不同粉粒a,b進(jìn)行分選的。
2.粉粒a,b經(jīng)分選后分別掉落在哪個料槽中?
3.刮板D的作用是什么?
4.若讓放電針接地而滾筒C不接地,再在C與G間加上高壓電,這么連接是否允許?為什么?
二、如圖8-16所示,A、B是兩塊水平放置的互相平行的帶電金屬板,其間的電場可視為勻強(qiáng)電場。假設(shè)有一帶負(fù)電的微粒在α點(diǎn)處沿水平成θ=45O角的方向射出,并從此時刻開始計(jì)時。已知在t=0.10