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【題目】如圖所示，一對半徑均為R1的金屬板M、N圓心正對平行放置，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電場。N板受到某種單色光照射后鋅金屬薄膜表面會發(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，質量為m，每秒穩(wěn)定發(fā)射n個電子。電子在板間運動過程中無碰撞且不計電子的重力和電子間相互作用，電子到達M板全部被吸收。M板右側串聯(lián)的電流表可以測量到通過M板的電流I。試求：

（1）當UMN取什么值時，I始終為零；

（2）當UMN取什么值時，I存在一個最大值，并求這個最大值；

【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M板時，電流為零，根據動能定理，即可求解；根據從鋅膜邊緣平行N板射出的電子作類平拋運動剛好能到達M板邊緣時，則所有電子均能到達M板，電流最大，結合類平拋運動處理規(guī)律，依據牛頓第二定律與運動學公式，即可求解。

（1）當垂直N板發(fā)射速度為v的電子不能到達M板時，電流為零

令此時兩板間電壓為UMN

根據動能定理：

可得：

（2）當從鋅膜邊緣平行N板射出的電子作類平拋運動剛好能到達M板邊緣時，則所有電子均能到達M板，電流最大 I=ne

令此時兩板間電壓為

根據運動學公式可得：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：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根水平放置的光滑的平行金屬導軌相距為d，電阻不計，在其左端接有阻值為R的電阻，MN為一根長度也為d、質量為m，電阻為r的金屬桿，垂直導軌放置，并與導軌接觸良好，整個裝置處于方向垂直導軌平面，磁感應強度大小為B的勻強磁場中，開始時桿MN處于靜止狀態(tài)。某時刻（t=0）對桿MN施加一個平行導軌方向的水平力，使之做加速度為a的勻加速直線運動。（導軌足夠長）

（1）判斷M、N兩端的電勢高低；

（2）求t=t1時刻桿MN兩端的電壓；

（3）求水平力F隨時間t變化的關系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間．計時器所用電源的頻率為50 Hz，下圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示(單位：cm)．

由紙帶數(shù)據計算可得計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4＝______m/s，小車的加速度大小a＝________m/s2.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用頻閃照相法研究小球的自由落體運動，選擇一張清晰的頻閃照片，剪掉前面小球重疊部分進行研究．已知小球在釋放位置時，球心與刻度尺的零刻度線對齊．

(1)根據照片中刻度尺的數(shù)據，請你讀出小球運動到照片中第5個像點時下落的高度為________m.

(2)若所用照相機的曝光頻率為f，照片上1、3像點距離和1、5像點距離分別為s1、s2，則像點2所對應小球的速度v＝________，小球自由下落的加速度a＝________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一束初速度不計的電子的電子槍中經的加速電壓加速后，沿距離兩極板等間距的中間虛線垂直進入平行板的勻強電場，如圖所示，若板間距離，板長，偏轉電極邊緣到熒光屏的距離為，偏轉電場只存在于兩個偏轉電極之間．已知電子質量為，電荷量為，求：

（）電子離開加速電場時的速度大�。�

（）電子經過偏轉電場的時間．

（）要使電子能從平行板間飛出， 兩個極板上最大電壓是多少．

（）電子最遠能夠打到離熒光屏上中心點多遠處．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，絕緣板固定在水平地面上，單匝粗細均勻的正方形銅線框ABCD靜止于絕緣板上，其質量為1kg、邊長為1m、電阻為0.1 ，E、F分別為BC、AD的中點。零時刻起在ABEF區(qū)域內有豎直向下的磁場。其磁感應強度B的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。假設線框受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，線框與絕緣板間的動摩擦因數(shù)為0.3，區(qū)域邊界有磁場，g取10m/s2。則

A. 0.5 s時刻CD兩端電壓為0.25 V

B. 在0～0.5 s內通過線框某截面的電量為2.5 C

C. 0.5 s時刻線框中的感應電流沿ADCB方向

D. 0.6 s末線框將開始運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】不可回收的航天器在用后，將成為太空垃圾，如圖是漂浮在地球附近的太空垃圾示意圖，下列說法中正確的是（　�。�

A. 離地越低的太空垃圾運行的向心加速度一定越大

B. 離地越低的太空垃圾受到的地球的萬有引力一定越大

C. 由公式得，離地越高的太空垃圾運行速率越大

D. 太空垃圾可能跟同一軌道上同向飛行的航于器相撞

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，兩根水平的金屬光滑平行導軌，其末端連接等高光滑的圓弧，其軌道半徑，圓弧段在圖中的cd和ab之間，導軌的間距為，軌道的電阻不計，在軌道的頂端接有阻值為的電阻，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度。現(xiàn)有一根長度稍大于L、電阻不計，質量的金屬棒，從軌道的水平位置ef開始在拉力F作用下，從靜止勻加速運動到cd的時間，在cd時的拉力為。已知金屬棒在ef和cd之間運動時的拉力隨時間變化的圖像如圖2所示，重力加速度，求：

（1）求勻加速直線運動的加速度；

（2）金屬棒做勻加速運動時通過金屬棒的電荷量q；

（3）勻加到cd后，調節(jié)拉力使金屬棒接著沿圓弧做勻速圓周運動至ab處，金屬棒從cd沿圓弧做勻速圓周運動至ab的過程中，拉力做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩剛性球a和b的質量分別為ma和mb，直徑分別為da和db(da＞db)．將a，b球依次放入一豎直放置平底圓筒內，如圖所示．設a，b兩球靜止時對圓筒側面的壓力大小分別為F1和F2，筒底所受的壓力大小為F.已知重力加速度大小為g.若所有接觸面都是光滑的，則(　　)

A. F＝(ma＋mb)g　F1＝F2

B. F＝(ma＋mb)g　F1≠F2

C. mag＜F＜(ma＋mb)g　F1＝F2

D. mag＜F＜(ma＋mb)g　F1≠F2

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