如圖所示,一對(duì)半徑均為的金屬板M、N圓心正對(duì)平行放置,兩板距離為,N板中心鍍有一層半徑為的圓形鋅金屬薄膜,,兩板之間電壓為,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,方向各異的電子,已知電子的電荷量為,質(zhì)量為,每秒穩(wěn)定發(fā)射個(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。試求:

(1)當(dāng)取什么值時(shí),始終為零;
(2)當(dāng)取什么值時(shí),存在一個(gè)最大值,并求這個(gè)最大值;
(3)請(qǐng)利用(1)(2)的結(jié)論定性畫(huà)出變化的圖像。
(1)(2)(3)見(jiàn)解析
(1)當(dāng)垂直N板發(fā)射速度為的電子不能到達(dá)M板時(shí),   (2分)
令此時(shí)兩板間電壓為, 則      (2分) 
  (2分)
(2)當(dāng)從鋅膜邊緣平行N板射出的電子作類平拋運(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     (2分)  
令此時(shí)兩板間電壓為
     ,   (4分)    
    (2分)
(3)

(漸近到I=0趨勢(shì)正確2分,漸近到I=ne趨勢(shì)正確2分,兩個(gè)電壓值標(biāo)示2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,兩帶電平行板A、B間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=4.0×102V/m,兩板相距d=0.16m,板長(zhǎng)L=0.30m。一帶電量q=1.0×10-16C、質(zhì)量m=1.0×10-22㎏的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場(chǎng)后向著B(niǎo)板偏轉(zhuǎn),不計(jì)帶電粒子所受重力,

求:(1)要使粒子能飛出電場(chǎng),粒子飛入電場(chǎng)時(shí)的速度v0至少為多大;
(2)粒子飛出電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示,在真空狀態(tài)下,脈沖閥P噴出微量氣體,經(jīng)激光照射產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng),從b板小孔射出,沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū),到達(dá)探測(cè)器。已知a、b板間距為d,極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)。不計(jì)離子重力及進(jìn)入a板時(shí)的初速度。
(1)當(dāng)a、b間的電壓為U1,在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2,使離子到達(dá)探測(cè)器。求離
子到達(dá)探測(cè)器的全部飛行時(shí)間。
(2)為保證離子不打在極板上,試求U2與U1的關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(09·浙江·23)如圖所示,相距為d的平行金屬板A、B豎直放置,在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q(q>0)的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處?kù)o止。若某一時(shí)刻在金屬板A、B間加一電壓,小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞,碰撞后電荷量變?yōu)閝,并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動(dòng)摩擦因素為μ,若不計(jì)小物塊電荷量對(duì)電場(chǎng)的影響和碰撞時(shí)間。則
(1)小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少?
(2)小物塊碰撞后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)?停在何位置?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一帶電油滴在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,則油滴:
A.帶正電
B.所受電場(chǎng)力小于重力
C.重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少
D.在A點(diǎn)電勢(shì)高于在B點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線表示某電場(chǎng)的等勢(shì)面.一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B的徑跡如圖中實(shí)線所示.粒子在A點(diǎn)的加速度為aA、電勢(shì)能為EA;在B點(diǎn)的加速度為aB、電勢(shì)能為EB.則下列結(jié)論正確的是
A.粒子帶正電,aA>aB,EA>EB
B.粒子帶負(fù)電,aA>aB,EA>EB
C.粒子帶正電,aA<aBEA<EB
D.粒子帶負(fù)電,aA<aBEA<EB

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b是軌跡上的兩點(diǎn).若粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用。能根據(jù)此圖作出正確判斷的是(    )
A.帶電粒子所帶電荷的符號(hào)
B.粒子在a、b 兩點(diǎn)的受力方向
C.粒子在a、b 兩點(diǎn)何處速度大
D.a(chǎn)、b 兩點(diǎn)何處電場(chǎng)強(qiáng)度大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的3個(gè)相距較近的等勢(shì)面.一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后,只在電場(chǎng)力的作用下沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng)。已知φkLM,下列判斷中正確的是
A.粒子帶負(fù)電
B.粒子在a點(diǎn)的速度小于在b點(diǎn)的速度
C.粒子在a點(diǎn)與e點(diǎn)的速度大小相等
D.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在d點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,曲線AB是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡,不考慮重力和空氣阻力,粒子在由電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,以下判斷正確的是( )
A.粒子帶負(fù)電
B.粒子在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小比在B點(diǎn)受到的大
C.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)的動(dòng)能大
D.粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)的電勢(shì)能大

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