试题与答案

喷墨打印机的结构简图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,其半径约为10-5 m,

题型:计算题

题目:

喷墨打印机的结构简图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,其半径约为10-5 m,此微滴经过带电室时被带上负电,带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制,带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场,带电微滴经过偏转电场发生偏转后,打到纸上,显示出字体,无信号输入时,墨汁微滴不带电,径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。

设偏转板长1.6 cm,两板间的距离为0.50 cm,偏转板的右端距纸3.2 cm。若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10 kg,以20 m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,两偏转板间的电压是8.0×103V,若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0mm。

(1)求这个墨汁微滴通过带电室带的电荷量是多少?(不计空气阻力和重力,可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部,忽略边缘电场的不均匀性)

(2)为了使纸上的字体放大10%,请你分析提出一个可行的方法。

答案:

解:(1)带电微滴电荷量为q,进入偏转电场后做类平抛运动,离开电场后沿直线打到纸上,距原入射方向的距离为

代入数据可得q=1.25×10-13 C

(2)由上式可知,Y与U成正比,可以提高偏转板间电压到8.8×103 V,实现字体放大10%;Y与成正比,因此也可以增加偏转板与纸的距离x,,解得x'=3.6cm,实现放大字体10%

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