【題目】有一種電荷控制式噴墨打印機(jī)的打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示．其中墨盒可以噴出半徑為l0-5m的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過(guò)帶電室時(shí)被帶上負(fù)電，帶電的多少由計(jì)算機(jī)按字體筆畫(huà)高低位置輸入信號(hào)加以控制．帶電后的微粒以一定的初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，帶電微粒經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，打到紙上，顯示出字符．無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，墨汁微粒不帶電，徑直通過(guò)偏轉(zhuǎn)板而注入回流槽流回墨盒．設(shè)偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)1.6cm，兩板間的距離為0.50cm，偏轉(zhuǎn)板的右端距紙3.2cm．若一個(gè)墨汁微粒的質(zhì)量為1.6×10-11kg，以40m/s的初速度垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩偏轉(zhuǎn)板間的電壓是8.0×102V，此打印機(jī)的打印頭運(yùn)動(dòng)一次可打印的字跡的高度為4.00mm，所打印字跡的下邊緣與墨汁微粒不帶電沿直線打到位置的距離為2.00mm．

（1）試分析完成上述打印過(guò)程中有信號(hào)輸入時(shí)墨汁微粒通過(guò)帶電室所帶電荷量的情況．

（2）為了使打在紙上的字跡縮小，請(qǐng)你提出一個(gè)可行的方法.

【答案】(1) 墨汁微粒通過(guò)帶電室所帶電荷量的情況為5.0×10-13C≤q≤1.5×10-12C (2)減小墨汁微粒所帶的電荷量；減小偏轉(zhuǎn)電壓；增大墨汁微粒的質(zhì)量；增大墨汁微粒的噴出速度．

【解析】

（1）因帶電微粒的質(zhì)量、初速度相同，所經(jīng)過(guò)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)情況也相同，所以其偏轉(zhuǎn)的距離由所帶電荷量決定．

設(shè)兩偏轉(zhuǎn)板間的距離為d、長(zhǎng)度為l，其右端距紙為L，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒進(jìn)入電場(chǎng)后做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)距離

帶電微粒出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，就像從板間中點(diǎn)射出，由幾何關(guān)系得

,

解得：

打在字跡下邊緣和上邊緣的帶電微粒所帶電荷量分別為q1和q2，它們與墨汁微粒不帶電沿直線打到位置的距離分別為Y1=2.0 mm和Y2=2.00mm+4.00mm=6.00mm.

解得

q1=5.0×10-13 C，q2=1.5×10-12C．

即墨汁微粒通過(guò)帶電室所帶電荷量的情況為5.0×10-13C≤q≤1.5×10-12C．

（2）由上述討論可知，墨汁微粒在打在紙上時(shí)沿豎直方向的側(cè)移量

．

當(dāng)打印機(jī)制成成品后，關(guān)于極板的l、L、d均為定值，欲使Y減小，可以采取的措施有：

減小墨汁微粒所帶的電荷量；減小偏轉(zhuǎn)電壓；增大墨汁微粒的質(zhì)量；增大墨汁微粒的噴出速度．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c分別是一定質(zhì)量的理想氣體的三個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，設(shè)a、b、c狀態(tài)的氣體密度和內(nèi)能分別為ρa、ρb、ρc及Ea、Eb、Ec，則下列關(guān)系中正確的是（　�。�

A.ρa＞ρb＞ρc，Ea＞Eb＞EcB.ρa＜ρb＝ρc，Ea＝Eb＞Ec

C.ρa＝ρb＞ρc，Ea＞Eb＝EcD.ρa＝ρb＜ρc，Ea＞Eb＝Ec

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的小物塊從一半徑為的四分之一光滑圓弧軌道頂點(diǎn)A下滑，滑到圓弧最低點(diǎn)B后，滑上長(zhǎng)為L=1.6m的水平桌面，水平桌面上沿運(yùn)動(dòng)方向粘貼了一段長(zhǎng)度未知的粗糙紙面，桌面其它部分光滑，小物塊與粗糙紙面的動(dòng)摩擦系數(shù)為。小物體滑出后做平拋運(yùn)動(dòng)，桌面離地高度h以及水平飛行距離s均為0.8m重力加速度為g）求：

（1）在圓弧最低點(diǎn)B物塊對(duì)軌道的壓力；

（2）未知粗糙紙面的長(zhǎng)度x為多少？

（3）將粗糙紙面放在不同位置，滑塊從B端滑過(guò)桌面到落地過(guò)程，時(shí)間最長(zhǎng)是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。

(1)如圖乙所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼的質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x。由圖可知：彈簧的勁度系數(shù)_______N/m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取10m/s2）；

(2)如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)中用兩根不同的彈簧a和b，畫(huà)出彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系圖象。則下列說(shuō)法中正確的是________。

A．a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) B．a的勁度系數(shù)比b的大 C．彈力與彈簧長(zhǎng)度成正比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一般的電熨斗用合金絲做發(fā)熱元件，合金絲電阻R隨溫度T變化的關(guān)系如圖中粗虛線所示．由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣服．有一種用稱(chēng)為"PTC"的新材料做發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn)，PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線所示．已知T1～T2為通常室溫的變化范圍，試根據(jù)圖線

（1）為什么原處于室溫狀態(tài)的PTC熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快?

（2）通電一段時(shí)間后使用"PTC"新材料的電熨斗的溫度T可能會(huì)自動(dòng)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，請(qǐng)說(shuō)明其可能穩(wěn)定的溫度范圍．

（3）簡(jiǎn)析PTC發(fā)熱元件的自動(dòng)控溫過(guò)程．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。

（1）關(guān)于操作步驟先后順序，下列說(shuō)法正確的是_____

A．先測(cè)量原長(zhǎng)，后豎直懸掛 B．先豎直懸掛，后測(cè)量原長(zhǎng)

C．先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響 D．先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重

（2）為了探求彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系，李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)?/span>____________________。這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為：甲彈簧為_____N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧_____（填“甲”或“乙”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理研究方法的敘述正確的是（ ）

A.伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法

B.根據(jù)加速度定義式a=，當(dāng)△t非常非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，這里采用了微元法

C.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法

D.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車(chē)，攔停的汽車(chē)排成筆直的一列，最前面的一輛汽車(chē)的前端剛好與路口停車(chē)線相齊，相鄰兩車(chē)的前端之間的距離均為L=6m，若汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)都以a=2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)。加速到v=10m/s后做勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口。該路口亮綠燈時(shí)間t=40s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈（無(wú)黃燈）。另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車(chē)，紅燈亮起時(shí)，車(chē)頭已越過(guò)停車(chē)線的汽車(chē)允許通過(guò)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)若綠燈亮起瞬時(shí)，所有司機(jī)同時(shí)啟動(dòng)汽車(chē)，問(wèn)有多少輛汽車(chē)能通過(guò)路口？

(2)第(1)問(wèn)中，不能通過(guò)路口的第一輛汽車(chē)司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開(kāi)始剎車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車(chē)的前端與停車(chē)線相齊時(shí)剛好停下，求剎車(chē)后汽車(chē)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停下？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傳送帶AB總長(zhǎng)為l=10m，與一個(gè)半徑為R=0.4m的光滑四分之一圓軌道BC相切于B點(diǎn)，傳送帶速度恒為v=6m/s，方向向右，現(xiàn)有一個(gè)滑塊以一定初速度從A點(diǎn)水平滑上傳送帶，滑塊質(zhì)量為m=10kg，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)，剛好與傳送帶同速，求：

(1)滑塊的初速度；

(2)滑塊能上升距離C點(diǎn)的最大高度；

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