【題目】如圖所示，一對(duì)半徑均為R1的金屬板M、N圓心正對(duì)平行放置，兩板距離為d，N板中心鍍有一層半徑為R2的圓形鋅金屬薄膜，，兩板之間電壓為UMN，兩板之間真空且可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。N板受到某種單色光照射后鋅金屬薄膜表面會(huì)發(fā)射出最大速率為v，方向各異的電子，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，每秒穩(wěn)定發(fā)射n個(gè)電子。電子在板間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)碰撞且不計(jì)電子的重力和電子間相互作用，電子到達(dá)M板全部被吸收。M板右側(cè)串聯(lián)的電流表可以測(cè)量到通過(guò)M板的電流I。試求：

（1）當(dāng)UMN取什么值時(shí)，I始終為零；

（2）當(dāng)UMN取什么值時(shí)，I存在一個(gè)最大值，并求這個(gè)最大值；

【答案】（1） （2）

【解析】試題分析：垂直N板發(fā)射速度為v的電子不能到達(dá)M板時(shí)，電流為零，根據(jù)動(dòng)能定理，即可求解；根據(jù)從鋅膜邊緣平行N板射出的電子作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)剛好能到達(dá)M板邊緣時(shí)，則所有電子均能到達(dá)M板，電流最大，結(jié)合類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律，依據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求解。

（1）當(dāng)垂直N板發(fā)射速度為v的電子不能到達(dá)M板時(shí)，電流為零

令此時(shí)兩板間電壓為UMN

根據(jù)動(dòng)能定理：

可得：

（2）當(dāng)從鋅膜邊緣平行N板射出的電子作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)剛好能到達(dá)M板邊緣時(shí)，則所有電子均能到達(dá)M板，電流最大 I=ne

令此時(shí)兩板間電壓為

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：水平方向：R1-R2=vt

豎直方向：

由牛頓第二定律得：

聯(lián)立以上可得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先研究銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)合理外推，得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論．伽利略用“斜面實(shí)驗(yàn)”研究自由落體運(yùn)動(dòng)的原因是( )

A.便于測(cè)量位移B.便于測(cè)量時(shí)間

C.便于測(cè)量速度D.便于測(cè)量加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99 cm，70.18 cm，77.76 cm，85.73 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知C點(diǎn)的速度是__________m/s；可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于________ J，動(dòng)能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊以某一初速度沿傾角為θ 的固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，最終靜止在斜面上．已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的有（ ）

A.物塊在上滑過(guò)程中受重力、支持力、摩擦力、上滑力的作用
B.物塊在上滑過(guò)程中所受摩擦力大小為μmgcosθ
C.物塊m靜止在斜面上后，所受的摩擦力大小為0
D.物塊m靜止在斜面上后，所受的摩擦力大小為mgsinθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.超聲波測(cè)速儀利用的是多普勒效應(yīng)

B.使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)諧

C.汽車(chē)減振系統(tǒng)的固有頻率一般都比較高

D.機(jī)場(chǎng)和車(chē)站用紅外線檢查行李箱內(nèi)的物品

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑水平面的一條直線上，排列著一系列可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，分別以0，1，2，… 標(biāo)記。各物體間的距離分別為s0 ，s1，s2，…，如圖所示。現(xiàn)用一水平恒力F推動(dòng)0物體向右運(yùn)動(dòng)，從而發(fā)生一系列碰撞。設(shè)碰及的每個(gè)物體都被粘在一起，則設(shè)置適當(dāng)?shù)?/span>s0 ，s1，s2，… 的值，有可能使每次碰撞前粘合體具有相同的（　　）

A. 動(dòng)能

B. 動(dòng)量

C. 速度

D. 加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象，利用了光的偏振原理

B.全息照片用激光來(lái)拍攝，主要是利用了激光的相干性好的特點(diǎn)

C.用無(wú)色的肥皂液吹出彩色的肥皂泡，這是光的干涉造成的

D.雨后彩虹是光的衍射形成的色散現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊圈A、B連接起來(lái)，一同學(xué)用手固定B，此時(shí)A、B間距為3L，距地面為L(zhǎng)．如圖所示，由靜止釋放A、B，不計(jì)空氣阻力，從開(kāi)始釋放到A落地歷時(shí)t1 ， A落地前瞬間速率為v1 ， 從A落地到B落在A上歷時(shí)t2 ， B落在A上前瞬間速率為v2 ， 則（ ）

A.t1：t2=2：1
B.t1：t2=1：1
C.v1：v2=1：2
D.v1：v2=1：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，從A點(diǎn)以水平速度v0向左拋出一個(gè)質(zhì)最為m的小球，小球拋出后所受空氣作用力沿水平方向，其大小為F，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)正下方的B點(diǎn) 處，重力加速度為g，在此過(guò)程中求

（1）小球離線的最遠(yuǎn)距離；
（2）A、B兩點(diǎn)間的距離；
（3）小球的最大速率vmax ．

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