Question

靜電除塵在許多廠礦得到應(yīng)用，它可以凈化工廠排放到大氣的煙霧，使其達(dá)到環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)．圖示是煙囪除塵的一種工作原理圖，將煙囪兩側(cè)的金屬板分別接在直流電源的兩極后，就能在兩金屬板間產(chǎn)生電場(chǎng)．煙囪里的帶電塵粒，在電場(chǎng)力的作用下將向某一金屬板運(yùn)動(dòng)，使煙塵碰到金屬板后掉在煙囪的底部，從而凈化了排放到大氣中的煙霧．設(shè)兩金屬板間產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度為4×10⁴N/C，每個(gè)煙塵帶電量為2×10^-12C，（靜電力常量k=9×10⁹N?m²/C²）請(qǐng)回答：
（1）如果煙塵所帶的是正電荷，則塵粒將被吸向哪一金屬板？
（2）帶電塵粒受到金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力有多大？
（3）對(duì)于相距0.1m的兩個(gè)塵粒，它們之間的相互作用力多大？

Answer 1

分析：（1）由圖可知兩極板間的電場(chǎng)方向，則由煙塵的受力情況中分析其運(yùn)動(dòng)方向；
（2）根據(jù)公式F=Eq可計(jì)算帶電塵粒所受電場(chǎng)力；
（3）根據(jù)庫(kù)侖定律可計(jì)算相距0.1m的兩個(gè)塵粒之間的相互作用力．

解答：解：（1）由圖可知，A極板為正極，B極板為負(fù)極；則帶正電的塵粒受電場(chǎng)力指向B板，故帶電塵粒將向B板運(yùn)動(dòng)，被吸附在B板上；
（2）帶電塵粒受到金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力為：
F=qE=2×10^-12×4×10⁴N=8×10^-8N 
（3）由庫(kù)侖定律得兩個(gè)塵粒之間的相互作用為：
F2=k

q1q2

r2

=9×109×N

2×10-12×2×10-12

0．12

N=3.6×10-12N
答：（1）如果煙塵所帶的是正電荷，則塵粒將被吸向B金屬板；
（2）帶電塵粒受到金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力為8×10^-8N；
（3）對(duì)于相距0.1m的兩個(gè)塵粒，它們之間的相互作用力3.6×10^-12N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查靜電應(yīng)用，只要明確設(shè)備原理，即可應(yīng)用簡(jiǎn)單的物理知識(shí)分析解答．