Question

在場強為E=100 V/m的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板，在金屬板的正上方，高為h=0.8 m處有一個小的放射源放在一端開口的鉛盒內(nèi)，如圖所示。放射物以v₀=200 m/s的初速度向水平面以下各個方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10^-15 kg、電荷量為q=+10^-12 C的帶電粒子，粒子最后落在金屬板上。不計粒子重力，試求：（1）粒子下落過程中電場力做的功；（2）粒子打在板上時的動能；（3）計算落在金屬板上的粒子圖形的面積大小。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)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

數(shù)據(jù)代入求得 t = 5.66×10^-3 s(1分)

圓半徑r= v₀ t = 1.13 m 圓面積 S=πr²=4.0 m²。