如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強...

問題詳情：

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h=0.80m的a處有一粒子源，盒內粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各個方向均勻釋放質量為m=2.0×10﹣15kg，電荷量為q=+10﹣12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上．若不計粒子重力，求：（結果保留兩位有效數字）

（1）粒子源所在處a點的電勢；

（2）帶電粒子打在金屬板上時的動能；

（3）從粒子源*出的粒子打在金屬板上的範圍（所形成的面積）；若使帶電粒子打在金屬板上的範圍減小，可以通過改變哪些物理量來實現？

【回答】

解：

（1）粒子源所在處a點的電勢φa=Eh=80V

（2）由動能定理得

   qEh=Ek﹣

得到

（3）粒子源打在金屬板上的範圍是圓，設半徑為R，

則

，

解得

所以面積為S=πR2=4.0m2

若使帶電粒子打在金屬板上的範圍減小，可以減小h或增大E．

答：

（1）粒子源所在處a點的電勢為80V；

（2）帶電粒子打在金屬板上時的動能為1.2×10﹣10J；

（3）從粒子源*出的粒子打在金屬板上所形成的面積為4.0m2；若使帶電粒子打在金屬板上的範圍減小，可以減小h或增大E．

知識點：靜電場及其應用單元測試

題型：計算題