例1、图为静电除尘器除尘机理的示意图.尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的.下
列表述正确的是( )

A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
解析:
电子吸附尘埃使尘埃带负电,受力与电场方向相反,AC错.F=Eq,故BD正确.
答案:BD
例2、为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板,间距L=0.05m,当连接到U=2500V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生—个匀强电场,如图所示,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒
个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为
,质量为
,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.求合上开关后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?

解:
(1)由题可知,只要上板表面的烟尘能被吸附到下板时,烟尘即被认为全部吸收.烟尘所受电场力为F=qU/L,
.得:
.
(2)由于板间烟尘颗粒均匀分布,可以认为烟尘的质心位于板间中点位置,因此,除尘过程中电场力对烟尘所做总功为
(3)方法一:设烟尘颗粒下落距离为x,则板内烟尘总动能
,当
时,Ek达最大.又据
,则
方法二:假定所有烟尘集中于板中央,当烟尘运动到下板时,系统总动能最大,则
,所以
答案:
(1)0.02s (2)
(3)0.014s