在場(chǎng)強(qiáng)為E=0.2N/C的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一塊水平放置的接地金屬板,在金屬板的正上方,高為h=0.45m處有一個(gè)小的上下只有擋板的放射源,它向各方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10-23kg、電量為q=+10-17C、初速度為v0=1000m/s的帶電粒子.粒子重力不計(jì),粒子最后落在金屬板上.試求:
(1)粒子下落過程中電場(chǎng)力做的功.
(2)粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能.
(3)粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大。
分析:(1)由W=Eqd可求得粒子下落過程中電場(chǎng)力所做的功;
(2)根據(jù)動(dòng)能定理求解粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能.
(3)水平拋出的粒子到達(dá)的水平距離最遠(yuǎn),則由帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得出圖形及面積.
解答:解:(1)電場(chǎng)對(duì)所有粒子做功一樣多,即W=Eqh=0.2×10-17×0.45=9×10-19 J
(2)根據(jù)動(dòng)能定理得:W=Ek-
1
2
m
v
2
0

得粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能為 Ek=W+
1
2
m
v
2
0
=9×10-19 J+
1
2
×2×10-23×10002J=1.09×10-17J
(3)由題意可知各方向沿水平方向射出的粒子到達(dá)最遠(yuǎn)距離,故在金屬板上形成圓形;
水平拋出的粒子由于沒有豎直分速度,到達(dá)金屬板時(shí)的時(shí)間最長(zhǎng),由牛頓第二定律可知:
  a=
Eq
m
=105 m/s2
由h=
1
2
at2
解得:
t=
2h
a
=3×10-3 s;
由r=vt可知;半徑為:r=1000m/s×3×10-3 s=3m;
面積的大小為 S=πr2=9πm2
答:(1)電場(chǎng)力做功為9×10-19
(2)粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能為1.09×10-17J.
(3)粒子形成圓形,半徑為3m;面積為9πm2
點(diǎn)評(píng):本題為帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),要注意分析題目中粒子的運(yùn)動(dòng)情況,從題意中找出最大及最長(zhǎng)時(shí)間所對(duì)應(yīng)粒子的運(yùn)動(dòng)情況.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在場(chǎng)強(qiáng)為E=0.2N/C的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一塊水平放置的接地金屬板,在金屬板的正上方放置一塊厚鉛板A,A的下方中心處離地高為h=0.45m處有一個(gè)很小的放射源,它可向各個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10-23kg、電量為q=+10-17C、初速度為v0=1000m/s的帶電粒子.粒子重力不計(jì),粒子最后落在金屬板上.試求:
(1)粒子下落過程中電場(chǎng)力做的功.
(2)粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能.
(3)粒子到達(dá)金屬板所需的最長(zhǎng)時(shí)間.
(4)粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

在場(chǎng)強(qiáng)為E=0.2N/C的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一塊水平放置的接地金屬板,在金屬板的正上方放置一塊厚鉛板A,A的下方中心處離地高為h=0.45m處有一個(gè)很小的放射源,它可向各個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10-23kg、電量為q=+10-17C、初速度為v0=1000m/s的帶電粒子.粒子重力不計(jì),粒子最后落在金屬板上.試求:
(1)粒子下落過程中電場(chǎng)力做的功.
(2)粒子到達(dá)金屬板所需的最長(zhǎng)時(shí)間.
(3)粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在場(chǎng)強(qiáng)為E=0.2N/C的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一塊水平放置的接地金屬板,在金屬板的正上方,高為h=0.45m處有一個(gè)小的上下只有擋板的放射源,它向各方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10-23kg、電量為q=+10-17C、初速度為v0=1000m/s的帶電粒子.粒子重力不計(jì),粒子最后落在金屬板上.試求:
(1)粒子下落過程中電場(chǎng)力做的功.
(2)粒子打在板上時(shí)的動(dòng)能.
(3)粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大小.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年四川省遂寧市大英中學(xué)高二(上)第二次段考物理試卷(解析版) 題型:解答題

在場(chǎng)強(qiáng)為E=0.2N/C的豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一塊水平放置的接地金屬板,在金屬板的正上方放置一塊厚鉛板A,A的下方中心處離地高為h=0.45m處有一個(gè)很小的放射源,它可向各個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10-23kg、電量為q=+10-17C、初速度為v=1000m/s的帶電粒子.粒子重力不計(jì),粒子最后落在金屬板上.試求:
(1)粒子下落過程中電場(chǎng)力做的功.
(2)粒子到達(dá)金屬板所需的最長(zhǎng)時(shí)間.
(3)粒子最后落在金屬板上所形成的圖形及面積的大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案