在场强为E = 100 v/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板.在金属板的正上方.高为h = 0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内.如图所示.放射物以v0 = 200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m = 2×10-15kg.电量为q = +10-12C的带电粒子．粒子最后落在金属板上．不计粒子重力.试求:(1)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（08年潮阳一中模拟）（14分）在场强为E = 100 v/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方，高为h = 0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图所示。放射物以v₀= 200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m = 2×10^-15kg、电量为q = +10^-12C的带电粒子．粒子最后落在金属板上．不计粒子重力，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）画出粒子大致的轨迹和最后落在金属板上所形成的图形；

（4）计算此图形面积的大小。

解析：

(1) W=Eqh=100×10^-12×0.8J=8×10^-11J (3分)

(2) W=E_k2－E_k1 E_k2=8×10^-11+2×10^-15×200²/2 = 1.2×10^-10J （4分）

(3) 图形如图（2分）

(4) (2分)

数据代入求得 t = 5.66×10^-3s （1分）

圆半径r= v₀t = 1.13m （1分）

圆面积 S=πr² = 4.0m² （1分）

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　　　①

　　　　　 ②

将=37°、L=1m、m=1kg、v= 3m/s代入上面二式，可求得绳子的张力T。

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