首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
动能定理
> 正文
返回
打印
如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E，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的a处有一微粒源，盒内微粒以V0的初速度向水平面
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E，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的a处有一微粒源，盒内微粒以V
0
的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m，电荷量为q的带正电微粒，粒子最终落在金属板b上．求：（要考虑微粒的重力，阻力不计）
（1）微粒源所在处a点的电势？
（2）带电微粒打在金属板上时的动能？
（3）从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）？若使带电微粒打在金属板上的范围增大，可以通过改变哪些物理量来实现？（至少答两种）
◎ 答案
解（1）题中匀强电场竖直向下，a点电势高于b，而b板接地，因此 微粒源所在处a点的电势为 φ
a
=Eh．
（2）微粒在运动过程中，重力和电场力做功，对微粒由动能定理得
mgh+qEh=E
k
-
1
2
m
v
20
解得，带电粒子打在金属板上时的动能为E
k
=mgh+qEh+
1
2
m
v
20
（3）粒子源射出的微粒打在金属板上的范围以微粒水平抛出为落点边界，由类平抛运动知识可得：
x=v
0
t
h=
1
2
a
t
2
又a=
mg+qE
m
微粒源射出的粒子打在金属板上形成的圆形面积为S=πx
2
联立解得 S=
2πhm
v
20
mg+qE
由上式可知，要增大S，可以通过增大h，或增大v
0
，增大m或减小E减小q来实现．
答：（1）微粒源所在处a点的电势为Eh．
（2）带电微粒打在金属板上时的动能为mgh+qEh+
1
2
m
v
20
o
（3）从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围为
2πhm
v
20
mg+qE
．若使带电微粒打在金属板上的范围增大，可以通过增大h，或增大v
0
，增大m或减小E减小q来实现．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E，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的a处有一微粒源，盒内微粒以V0的初速度向水平面…”主要考查了你对 【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/363406.html
十二生肖
十二星座
