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
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