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(本题10分)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。(要考虑微粒的重力,阻力不计)求:

(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)

答案(1) (2) (3) 可增大h、m、V0 ,或减小q、E来实现。

解析试题分析:(1)题中匀强电场竖直向下,b板接地;因此
(2)微粒在重力和电场力作用下做功;对微粒由动能定理得  带电粒子打在金属板上的动能为
(3)粒子源射出的微粒打在金属板上的范围以微粒水平抛出为落点边界,由类平抛运动知识得:
 ‚ ƒ联立三式解得
由面积表达式可看出,要使面积增大,可增大h、m、V0 ,或减小q、E来实现。
考点:本题考查了带电粒子在复合场中的类平抛运动、电势、动能定理、处理类平抛运动的知识和方法。