Question

如图所示，在场强为E＝0.2 N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板，在金属板正上方，高为h＝0.45 m处有一个小的可沿水平方向向各方向均匀地释放质量为m＝2×10－23 kg、电量为q＝+10－17 C、初速度为v0＝1000 m/s的带电粒子。粒子重力不计，粒子最后落在金属板上。试求：

（1）粒子下落过程中电场力做的功；

（2）粒子打在板上时的动能；

（3）粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小。

Answer 1

（1）9?10-19J；（2）1.09?10－17 J ；（3）9?（或28.26）m2

【解析】

试题分析：(1) 粒子下落过程中电场力做的功：W=qEh=1?10-17?0.2?0.45J=9?10-19J

（2）Ek＝W＋Ek0＝qEh＋mv02＝(9?10－19＋?2?10－23?106) J＝1.09?10－17 J

（3）粒子最后落在金属板上所形成的图形为圆形

＝＝105 m/s2

R＝v0t＝1000?3?10-3 m＝3m

S＝?R2＝9?（或28.26）m2

考点：带电粒子在电场中的运动.