Question

【題目】噴墨打印機的結構簡圖如圖所示，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．帶電后的微滴以一定的初速度進入偏轉電場后，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回流槽流回墨盒．設偏轉板板長為L=1.6cm，兩板間的距離為d=0.50cm，偏轉板的右端距紙L1=3.2cm，若一個墨汁微滴的質量為m=1.6×10-10kg，以v0=20m/s的初速度垂直于電場方向進入偏轉電場，兩偏轉板間的電壓是U=8.0×103V，此時墨汁微滴打到紙上的點距原射入方向的距離是Y=2.0mm．不計空氣阻力和墨汁微滴的重力，可以認為偏轉電場只局限在平行板電容器內部，忽略邊緣電場的不均勻性．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？

Answer 1

【答案】（1）1.25×10-13C（2）8.8×103V

【解析】（1）墨汁微滴在平行板運動時，在豎直方向的加速度：

墨汁微滴在豎直方向的位移：

墨汁微滴在平行板運動時間：L=v0t

由幾何學知識可得：

整理得：

解得：q=1.25×10-13C

（2）要使字體放大10%，則墨汁微滴打到紙上的點距原射入方向的距離應是：

Y ′=Y（1+10%）

由

可知Y變為原來的1.1倍，則U變為原來的1.1倍，

解得：U=8.8×103V