在场强为E＝0.2 N/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＝0.45 m处有一个很小的

题型：不详难度：来源：

在场强为E＝0.2 N/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＝0.45 m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^{－23 kg}、电量为q＝+10^{－17 C}、初速度为v₀＝1000 m/s的带电粒子。粒子重力不计，粒子最后落在金属板上。试求：



小题1:粒子下落过程中电场力做的功。
小题2:粒子到达金属板所需的最长时间。
小题3:粒子最后落在金属板上所形成的图形及面积的大小。

答案

小题1:W＝9´10¹⁹ J
小题2:a＝10⁵ m/s²   t＝3´10³ s 
小题3:圆形   R＝3m    S＝9p（或28.26）m²

解析

小题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
小题2: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==10⁵ m/s²
由h=at²解得：t==3×10^-3 s；
小题3:（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； S=πr²=9πm²