Question

S为一离子源，它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子．离子质量为m=1×10^-15kg，电量为q=2×10^-8C，速度为v₀=4×10⁵m/s．在S右侧有一半径为R=4×10^-2m的圆屏，OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线．（不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应）：如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×10⁶V/m的匀强电场，方向垂直屏向右．S发射的所有离子，都能打到屏上．求S与屏的最大距离．

Answer 1

分析：根据恰好打在边缘时，间距满足最大距离，从而由牛顿第二定律与运动学公式，即可求解．

解答：解：设平行于圆板的粒子恰好能打在其边缘时，S与板距离的为h是满足条件的最大距离，
根据牛顿第二定律，则有：a=

qE

m

而位移与时间关系式为h=

1

2

at2
又因 R=v₀t
因此联立可，解得：h=0.5 m  
答：S与屏的最大距离0.5m．

点评：考查牛顿第二定律与运动学公式综合运用，注意理解运动情景．