Question

求速讲，一道高二物理题

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一个匀强电场，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1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，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。求合上电键后：

（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？
有解答，但我不懂第二问三问，谁能给我更详细的解答。

Answer 1

（1）由题可知，只要距离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，L=at2＝，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的总功为W=NALqU=2.5×10－4J

（3）解法一：设烟尘颗粒下落距离为x，则板内烟尘总动能EK=½mv2·NA （L－x）=，当x=L/2时，EK达到最大．又据x=½at12，则

解法二：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L/2=½at12，所以

追问

第二问中W=NALqU中为啥有L公式不是W=qU吗？