为减少烟尘排放对空气的污染，某同学设计了一个如图所示的静电除尘器，该除尘器的上下底面是边长为L＝0.2

为减少烟尘排放对空气的污染，某同学设计了一个如图所示的静电除尘器，该除尘器的上下底面是边长为L＝0.2

（1） 方向竖直向下 （2）8.0cm；（3）在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下，可以通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率。

试题分析：（1）烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用，电场力F=qE          （1分） 又因为                 （1分） 设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a，根据牛顿第二定律有 （2分） 解得 ，方向竖直向下               （2分） （2）若通道最上方的颗粒能通过通道，则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离 这些颗粒在水平方向的位移 L=vt               （2分） 在竖直方向的位移                （2分） 解得    可确定这些颗粒能通过通道 因此，除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm  （2分） （3）设每立方米有烟尘颗粒为N 0 时间t内进入除尘器的颗粒N 1 = N 0 hLvt                  （1分） 时间t内吸附在底面上的颗粒N 2 = N 0 h 0 Lvt                 （1分） 则除尘效率 =80％                   （2分） 因为 当h 0 当h 0 ≥h时，η=1                 （2分） 因此，在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下，可以通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率。 （2分）