如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×10 2 V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在

Question

如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×10 2 V/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v 0 =2.0×10 2 m/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 -15 kg，电荷量为q=+10 -12 C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？

Answer 1

解：（1）题中匀强电场竖直向下，b板接地 因此 （2）不计重力，只有电场力做功；对粒子由动能定理 可得带电粒子打在金属板上时的动能为 （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为落点边界，由平抛运动知识可得：  ①  ②  ③   ④ 联立以上各式得所形成的面积4m 2 ，可以通过改变减小h或增大E来实现