空气中的负氧离子对人的健康极为有益，大自然环境中负氧离子浓度可达10 4 个/cm 3 数量级，而室内或人群

Question

空气中的负氧离子对人的健康极为有益，大自然环境中负氧离子浓度可达10 4 个/cm 3 数量级，而室内或人群鼎沸的公共场所仅1.0×l0 2 个／cm 3 数量级，为此人们设计了人工负氧离子发生器以改善生活环境，人工产生负氧离子最常见的方法是电晕放电法，如图所示是正极和一排针状负极，在两者之间加上直流高压电，电压达5000V，使两极间空气发生电离，从而产生负氧离子。在负极后面加上小风扇，将大量负 离子排出，使空气清新。试分析：（1）针状负极与正极间距离为5.0mm，且可视为匀强电场，则电场强度为多大？（2）两极间电场对其中某一负氧离子（带电量q=-2e=-3.2×l0 -19 C）的作用力为多大？该负氧离子由针状负极至正极运动的过程中，电场力对它做多少功？

Answer 1

解：（1） （2）F=qE=-3.2×10 -13 N 即大小为3.2×10 -13 N 电场力做正功W=qU 负正 =1.0×l0 4 ev(=l.6×l0 -15 J)。