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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=0.80 m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102m/s初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×1015kg、电荷量为q=+1012C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)从粒子源射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?

 

【答案】

(1)80V(2)J(3)S=4.0m2

【解析】

试题分析:

(1)由题意知匀强电场方向向下, b板接地,因此=80V

(2)由动能定理, 解得带电粒子打在金属板上时的动能为

J

(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界,设水平抛出后t时间落到金属板上,

由平抛运动规律知 

联立以上各式,解得=4.0m2 

可以通过减小h或增大E实现。

考点:电势 电势差 动能定理 平抛运动规律

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?长沙县模拟)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)dysz
(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)从粒子源射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?

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科目:高中物理 来源: 题型:

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放出质量为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)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E,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的a处有一微粒源,盒内微粒以V0的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m,电荷量为q的带正电微粒,粒子最终落在金属板b上.求:(要考虑微粒的重力,阻力不计)
(1)微粒源所在处a点的电势?
(2)带电微粒打在金属板上时的动能?
(3)从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)?若使带电微粒打在金属板上的范围增大,可以通过改变哪些物理量来实现?(至少答两种)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?海南模拟)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C处有一粒子源,可在纸面内向水平线以下的各个方向均匀放出带电粒子,带电粒子的初速度v0=2.0×102m/s,质量为m=2.0×10-15kg,电荷量为q=+10-12C,粒子最终落在金属板上.若不计粒子重力,求:
(1)粒子源所在处C点的电势;
(2)带电粒子打在金属板上时的动能;
(3)若只将电场换为匀强磁场,磁场分布在半径为h,圆心在C点的圆形区域内,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=0.5T,从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围.(结果保留两位有效数字,
3
=1.73

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