Question

如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E＝1.0×10²V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h＝0.80 m的a处有一粒子源，盒内粒子以v₀＝2.0×10²m/s初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m＝2.0×10^－15kg、电荷量为q＝＋10^－12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上。若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)

(1)粒子源所在处a点的电势；

(2)带电粒子打在金属板上时的动能；

(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？

 

Answer 1

【答案】

（1）80V（2）J（3）S=4.0m²

【解析】

试题分析：

（1）由题意知匀强电场方向向下， b板接地，因此=80V

（2）由动能定理， 解得带电粒子打在金属板上时的动能为

J

（3）粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t时间落到金属板上，

由平抛运动规律知，，， 

联立以上各式，解得=4.0m² 

可以通过减小h或增大E实现。

考点：电势 电势差 动能定理 平抛运动规律