問題詳情:
噴墨打印機的結構簡圖如圖15所示,其中墨盒可以發出墨汁微滴,此微滴經過帶電室時被帶上負電,帶電的多少由計算機按字體筆畫高低位置輸入信號控制。帶電後的微滴以一定的初速度進入偏轉電場後,打到紙上,顯示出字體。無信號輸入時,墨汁微滴不帶電,徑直通過偏轉板而注入迴流槽流回墨盒。設偏轉闆闆長為L=1.6 cm,兩板間的距離為d=0.50 cm,偏轉板的右端距紙L1=3.2 cm,若一個墨汁微滴的質量為m=1.6×10-10 kg,以 v0=20 m/s的初速度垂直於電場方向進入偏轉電場,兩偏轉板間的電壓是U=8.0×103 V,此時墨汁微滴打到紙上的點距原*入方向的距離是Y=2. 0 mm。不計空氣阻力和墨汁微滴的重力,可以認為偏轉電場只侷限在平行板電容器內部,忽略邊緣電場的不均勻*。求:
(1)上述墨汁微滴通過帶電室帶上的電量是多少?
(2)若用(1)中的墨汁微滴打字,為了使紙上的字體放大10%,偏轉板間電壓應是多大?
【回答】
解:(1)墨汁微滴在平行板運動時,
由電學知識可得:U=Ed
墨汁微滴在豎直方向的加速度:a=
墨汁微滴在豎直方向的位移:y=at2
墨汁微滴在平行板運動時間:L=v0t
由幾何學知識可得:=
聯立可解得:q=1.25×10-13 C
(2)要使字體放大10%,則墨汁微滴打到紙上的點距原*入方向的距離應是:
Y'=Y(1+10%)
設此時通過偏轉電場墨汁微滴在豎直方向的位移是y',由幾何知識可得:=
可解得:U=8.8×103 V
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題