如圖13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，d≪R2<R1，兩板之間電壓為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(zhì)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(cè)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；

(3)請利用(1)(2)的結(jié)論定性畫出I隨UMN變化的圖象。

  圖13

解析：(1)當垂直N板發(fā)射速度為v的電子不能到達M板時，I＝0，

令此時兩板間電壓為UMN，則mv2＝－eUMN

得UMN＝－

(2)當從鋅膜邊緣平行N板射出的電子做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UMN′

R1－R2＝vt，

d＝at2，a＝

得UMN′＝

(3)I隨UMN變化的圖象如圖所示。

答案：(1)－　(2)　ne

(3)見解析圖

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖13所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌間距l(xiāng)=0.20 m，電阻R=1.0 Ω.有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關(guān)系如圖14所示.求桿的質(zhì)量m和加速度a.

        

圖13                                                  圖14

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科目：高中物理 來源：2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習第十章章末質(zhì)量檢測物理試卷（帶解析） 題型：計算題

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(1)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負載電阻R上產(chǎn)生的
熱量；
(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負載電阻R的電
荷量；
(3)電流表的示數(shù)．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年江蘇省高三高考一輪復(fù)習第十章章末質(zhì)量檢測物理試卷（解析版） 題型：計算題

(17分)如圖13所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，求：

(1)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負載電阻R上產(chǎn)生的

熱量；

(2)從圖示位置起轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負載電阻R的電

荷量；

(3)電流表的示數(shù)．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

17.如圖13所示，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端通過導(dǎo)線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間的距離為d,板長為l. t=0 時，磁場的磁感應(yīng)強度B從B0開始均勻增大，同時，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一質(zhì)量為m、帶電量為 –q 的液滴以初速度υ0水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點。

（1）要使該液滴能從兩板間射出，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率K應(yīng)滿足什么條件？

（2）要使該液滴能從兩板間右端的中點射出，磁感應(yīng)強度B與時間t應(yīng)滿足什么關(guān)系？

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