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...

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