Question

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=0.8 m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=200 m/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^-15 kg、电荷量为q=+10^-12 C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）计算落在金属板上的粒子图形的面积大小。（结果保留两位有效数字）

Answer 1

解：(1)W=Eqh=100×10^-12×0.8 J=8×10^-11 J。

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

(3)h=at²=t²

数据代入求得 t = 5.66×10^-3 s(1分)

圆半径r= v₀ t = 1.13 m 圆面积 S=πr²=4.0 m²。