◎ 题目

如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C．电容器的A板接地，且中间有一小孔S．一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线，从灯丝上可以不断地发射出电子，电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间．设电子的质量为m，电荷量为e，电子从灯丝发射时的初速度不计．如果到达B板的电子都被B板吸收，且单位时间内射入电容器的电子数为n，随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，最终使电子无法到达B板． 求：（1）当B板吸收了N个电子时，A、B两板间的电势差． （2）A、B两板间可达到的最大电势差． （3）从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间．

◎ 答案

（1）当B板吸收了N个电子时，电容器所带电荷量为Q=Ne，根据电容的定义 C= Q U 得此时A、B两板间的电压为U= Ne C （2）电子经过U0的电压加速后，进入A、B板间的动能为eU0，进入A、B板间电场后做减速运动．随着B板电荷增加，电子在A、B间的加速度越来越大，直至电子到达B板的速度为零，此时A、B板间的电压达到最大值Um，    根据动能定理得：eU0-eUm=0 得出　Um=U0 （3）设从电子进入A、B板间，直到板间电压达到最大值Um，经过的时间为t，则B板吸收的总电荷为 Q=net，最大电量Q=CUm=CU0， 可以得出　　t= U0C ne 答： （1）当B板吸收了N个电子时，A、B两板间的电势差是 Ne C ． （2）A、B两板间可达到的最大电势差是U0． （3）从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间是 U0C ne ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容器，电容为C．电容器的A板接地，且中间有一小孔S．一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线，从灯丝上可以不断地发射出电子，电子…”主要考查了你对  【动能定理】，【电容的定义式】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。