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在场强为E=100V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接

在场强为E=100V/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=0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图8所示.放射物以v0=200m/s的初速度向此水平面以下各个方向均匀地释放质量为m=2×10-15kg、电荷量为q=+10-12C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力，试求：

图8

(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)计算粒子最后落在金属板上所形成的图形的面积大小.

答案

(1)W=Eqh=100×10-12×0.8J=8×10-11J.

(2)由动能定理可知：W=Ek2-Ek1

Ek2=8×10-11+2×10-15×2002/2=1.2×10-10J.

(3)粒子在竖直方向做匀加速运动

h=数据代入求得t=5.66×10-3s

最后落在金属板上所形成的图形是圆

半径r=v0t=1.13m，圆面积S=πr2=4.0m2.

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