高中物理* 感应电动机原理试题

如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图，其主要结构有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后板使用绝缘材料，上、下板使用金属材料。图25乙是该主要结构的截面图，上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连。质量为m、电荷量大小为q的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。已知A、B两极板间加速电压为U₀，尘埃加速后全都获得相同的水平速度，此时单位体积内的尘埃数为n。尘埃被加速后进入矩形通道，当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和，同时尘埃被收集。通过调整高压直流电源的输出电压U可以改变收集效率η（被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值）。尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计。在该装置处于稳定工作状态时：

（1）求在较短的一段时间Δt内，A、B两极板间加速电场对尘埃所做的功；
（2）若所有进入通道的尘埃都被收集，求通过高压直流电源的电流；
（3）请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U变化的函数关系式。

用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法不正确的是(   )

A．摩擦使笔套带电

B．笔套靠近圆环时，圆环上、下感应出的电荷是异种的

C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力

D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和

如图所示，电路中电源电动势为，内阻不计，水平放置的平行金属板、间的距离为，金属板长为。在两金属板左端正中间位置，有一个小液滴以某一初速度水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为，带负电，电荷量为。要使液滴从板右侧边缘射出电场，重力加速度用表示。求：

（1）两金属板间的电压；
（2）液滴在电场中运动的加速度；
（3）液滴进入电场时的初速度。

如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是

A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

B．只调节电阻的滑动端向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

C．只调节电阻的滑动端向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动

D．只增大的光照强度，电阻消耗的功率变大，带电微粒向上运动

如图中是一块宽大的接地金属板的截面。在板的右侧面附近的P点有一带+q的固定的点电荷，当金属板处于静电平衡状态时，正确的是（     ）

A．板的左侧面上分布有正的感应电荷，而右侧面上分布有负的感应电荷

B．感应电荷在板上任何一点的电场强度方向都是由P点指向该点

C．接地线断开后，板上各点电势仍等于地电势

D．板内离P点最近的一点合场强最大

利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管和悬在管中的金属丝组成，分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如右图所示。之间有很强的电场，距越近，场强（填"越大"或"越小"）。附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到（填""或""）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。