如图甲所示,静电除尘装置中有一长为、宽为、高为的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距可以改变收集频率。当时为81%(即离下板081范围内的尘埃能够被收集)。
不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)求收集效率为100%时,两板间距的最大值为;
(2)求收集率与两板间距的函数干系;
(3)若单位体积内的尘埃数为,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系,并绘出图线。
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