如图所示,一对半径均为R1的金属板M、N圆心正对平行放置,两板距离为d,N板中心镀有一层半径为R2的圆形锌金属薄膜,d<<R2<R1,两板之间

如图所示,一对半径均为R1的金属板M、N圆心正对平行放置,两板距离为d,N板中心镀有一层半径为R2的圆形锌金属薄膜,d<<R2<R1,两板之间

题型:浙江省模拟题难度:来源:
如图所示,一对半径均为R1的金属板M、N圆心正对平行放置,两板距离为d,N板中心镀有一层半径为R2的圆形锌金属薄膜,d<<R2<R1,两板之间电压为UMN,两板之间真空且可视为匀强电场。N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最大速率为v,方向各异的电子,已知电子的电荷量为e,质量为m,每秒稳定发射n个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子的重力和电子间相互作用,电子到达M板全部被吸收。M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流I。试求:
(1)当UMN取什么值时,I始终为零;
(2)当UMN取什么值时,I存在一个最大值,并求这个最大值;
(3)请利用(1)(2)的结论定性画出I随UMN变化的图像。
答案
解:(1)当垂直N板发射速度为v的电子不能到达M板时,I=0  
令此时两板间电压为UMN, 则,得  
(2)当从锌膜边缘平行N板射出的电子作类平抛运动刚好能到达M板边缘时,则所有电子均能到达M板,电流最大I=ne,令此时两板间电压为UMN"



    
(3)
举一反三
如图所示,在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场,其电场线方向竖直向下,在区域Ⅰ中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落,并进入区域Ⅱ(电场范围足够大)。能描述粒子在这两个电场中运动的速度-时间图像是(以v0方向为正方向)下图中的
[     ]
A.B.C.D.
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如图所示,电子在加速电压U1作用下从P板中间小孔射出,平行于极板进入平行板电容器间的电场,在偏转电压U2作用下偏转一段距离。现在U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该
[     ]
A.使U2也加倍
B.使U2变为原来的4倍
C.使U2变为原来的一半
D.以上三种方法都不行
题型:湖南省期末题难度:| 查看答案
如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点。则
[     ]
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N
B.粒子在M点的速度一定比在N点的大
C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D.电场中M点的电势一定高于N点的电势
题型:专项题难度:| 查看答案
如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为q,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为μ,若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则
(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?
(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?
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如图所示,在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场,其电场线方向竖直向下,在区域Ⅰ中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落,并进入区域Ⅱ(电场范围足够大)。能描述粒子在这两个电场中运动的速度-时间图像是(以v0方向为正方向)下列选项中的
[     ]

A、
B、
C、
D、
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