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...
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问题详情:
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=0.80m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀释放质量为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*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?
【回答】
解:
(1)粒子源所在处a点的电势φa=Eh=80V
(2)由动能定理得
qEh=Ek﹣
得到
(3)粒子源打在金属板上的范围是圆,设半径为R,
则
,
解得
所以面积为S=πR2=4.0m2
若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以减小h或增大E.
答:
(1)粒子源所在处a点的电势为80V;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能为1.2×10﹣10J;
(3)从粒子源*出的粒子打在金属板上所形成的面积为4.0m2;若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以减小h或增大E.
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题
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