如图所示是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的a

Question

如图所示是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等。混合在一起的 a 、 b 两种颗粒从漏斗出口下落时， a 种颗粒带上正电， b 种颗粒带上负电。经分选电场后， a 、 b 两种颗粒分别落到水平传送带 A 、 B 上。已知两板间距 d ＝0.1 m，板的长度 l ＝0.5 m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电荷量大小与其质量之比均为1×10 ^-5 C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度 g 取10 m/s ² 。
(1)左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？
(2)若两带电平行板的下端距传送带 A 、 B 的高度 H ＝0.3 m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？

Answer 1

(1)因为 a 种颗粒带正电， b 种颗粒带负电，故由图可知，左极板带负电荷，右极板带正电荷
设最大偏转量为 y ，在场中运动时间为 t ，最大电压为 U
则：   ①
  ②
  ③
由①②③得： U ＝1×10 ⁴ V
(2)设落至传送带时速度大小为 v ，由动能定理知：

∴