◎ 题目

在场强为E=0.2N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板，在金属板的正上方放置一块厚铅板A，A的下方中心处离地高为h=0.45m处有一个很小的放射源，它可向各个方向均匀地释放质量为m=2×10-23kg、电量为q=+10-17C、初速度为v0=1000m/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）粒子到达金属板所需的最长时间． （4）粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小．

◎ 答案

（1）电场对所有粒子做功一样多，即W=Eqh=0.2×10-17×0.45=9×10-19 J （2）根据动能定理得：W=Ek- 1 2 m v 20 得粒子打在板上时的动能为 Ek=W+ 1 2 m v 20 =9×10-19 J+ 1 2 ×2×10-23×10002J=1.09×10-17J （3）水平抛出的粒子由于没有竖直分速度，到达金属板时的时间最长，由牛顿第二定律可知：   a= Eq m =105 m/s2 由h= 1 2 at2解得：t= 2h a =3×10-3 s； （3）由题意可知各方向沿水平方向射出的粒子到达最远距离，故在金属板上形成圆形； 由r=vt可知；半径为：r=1000m/s×3×10-3 s=3m； 面积的大小为 S=πr2=9πm2 答： （1）电场力做功为9×10-19 J  （2）粒子打在板上时的动能为1.09×10-17J． （3）粒子运动的最长时间为3×10-3 s； （4）粒子形成圆形，半径为3m；面积为9πm2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在场强为E=0.2N/C的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的接地金属板，在金属板的正上方放置一块厚铅板A，A的下方中心处离地高为h=0.45m处有一个很小的放射源，它可向各个方…”主要考查了你对  【平抛运动】，【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。